4月8日上午,香港六合彩论坛
“环境大讲堂”第38期学术报告在学院512教室顺利举行。本次讲座特邀澳大利亚昆士兰大学化学工程学院Adrian Oehmen副教授担任主讲嘉宾,作题为“Sustainable Water Reuse and Resource Recovery through Cost-Effective Biological Nutrient Removal”的学术报告。讲座由副院长刘喆主持,副院长张海涵及相关方向师生50余人参加了本次活动。

报告中,Adrian Oehmen副教授系统介绍了其团队近年来在污水处理与磷资源回收领域的最新研究成果。他首先指出,磷是生命必需元素,也是农业生产中不可或缺的肥料原料。然而,全球磷矿资源分布极不均衡,多数国家依赖进口,这使得磷资源的供应稳定性面临挑战。与此同时,大量磷随污水排放而流失,既造成资源浪费,又引发水体富营养化等环境问题。因此,从污水中高效去除并回收磷,是实现水回用和资源循环的重要路径。
Oehmen副教授重点介绍了一种新型强化生物除磷工艺——侧流强化生物除磷工艺。与传统的主流生物除磷工艺相比,该工艺将部分活性污泥引入独立的侧流反应器,通过较长的固体停留时间进行充分发酵,从而实现更稳定、高效的除磷效果。他展示的实验室规模研究结果表明:在长达180天的连续运行中,侧流工艺表现出优异的长期稳定性,而传统工艺则出现多次除磷效果波动。采用侧流工艺时,出流磷浓度长期保持在较低水平,且剩余污泥产量显著下降,由此减少了化学除磷药剂的投加量和污泥处置成本,具有明显的经济优势。

在微生物机理研究方面,Oehmen副教授团队借助荧光原位杂交等技术,揭示了侧流工艺中两类主要聚磷菌Tetrasphaera和Accumulibacter的协同作用机制。定量分析结果表明,Tetrasphaera约占聚磷菌总量的57%,贡献了约43%的除磷效果。值得注意的是,该工艺中微生物储存的碳源物质与传统认知有所不同:谷氨酸和天冬氨酸等氨基酸成为主要的储存产物,而非以往认为的短链脂肪酸或多聚羟基烷酸。这一发现为深入理解聚磷菌的代谢途径及工艺优化提供了新的理论依据。
在磷资源回收方面,Oehmen副教授比较了生物酸化发酵、化学沉淀和污泥焚烧等不同回收路径。研究结果显示,采用生物酸化发酵后沉淀为磷酸钙的方法,能够获得磷含量高、重金属(如锌、铜、镍等)含量低的优质回收产品,其效果优于化学法或焚烧法。通过多目标优化实验,研究团队进一步发现,温和的生物酸化条件(低温、低pH、无需外加乙酸)是实现磷高效回收与成本控制的最佳策略,能够在保证回收率的同时显著降低药剂和能耗成本。

主题报告结束后,现场师生围绕侧流工艺的工程化应用、碳源竞争机制、微生物代谢调控等热点问题,与Oehmen副教授进行了深入交流。当被问及如何在高水平期刊发表论文时,Oehmen副教授建议青年学者要首先明确研究的新颖性,并在论文中清晰阐述其对所在领域的显著推动作用,这是打动编辑和审稿人的关键。
副院长刘喆在总结中指出,Oehmen副教授的报告内容翔实、视角前沿,既有扎实的理论深度,又有明确的工程应用价值,为学院师生在污水处理与资源回收领域的研究提供了重要启发。