近日，我校地球与环境学院陶晨博士在环境领域权威期刊《Separation and Purification Technology》（中科院一区TOP期刊，2022年影响因子9.136）发表题为“Evaluation of the impact of SBR operating temperature and filtration temperature on fouling of membranes used for tertiary treatment”的论文。安徽理工大学为论文的第一完成单位和通讯单位，合作作者为加拿大滑铁卢大学的Wayne Parker教授和不列颠哥伦比亚大学的Pierre Berube教授。
全球水资源短缺问题日益严重，获取高质量的城镇污水出水实现污水资源化利用的需求不断增加。超滤对于去除水中颗粒物、胶体物质、大分子以及病原体等污染物质具有超过常规水处理技术的处理能力，因此被认为是一种非常有前景的污水再利用处置方式。尽管超滤的应用场景和规模不断扩大，膜污染问题一直是限制其长期稳定运行以及运营成本管控的瓶颈性问题。因而，突破膜污染问题对超滤在污水深度处理中的关键性限制，有效减少超滤运行能耗，对于实现污水深度处理与节能减碳这一目标具有重大的社会、经济和环境意义。
本工作构建了实验室规模序批式生物反应器（SBR）和超滤系统模拟实际污水处理厂中“二级+三级”的水处理过程，探究SBR运行温度和超滤运行温度分别对膜污染产生的影响。研究证明，当SBR运行温度为20℃、14℃和8℃且超滤运行温度为20℃时，总膜阻力在实验周期内分别增加27%、45%和82%。总膜阻力的增加来自于水力可逆膜阻力和水力不可逆膜阻力。此外，当降低超滤运行温度与对应的SBR运行温度一致时，对于在14℃和8℃运行的SBR出水，其造成的总膜阻力又进一步增加了55%和122%，这一部分膜阻力的增加分别来自于膜固有阻力在低温条件下的增加，以及由于低温条件下可溶性微生物代谢产物的增加而带来的水力可逆膜阻力和水力不可逆膜阻力的增加。统计学分析表明在三级处理中，膜污染主要由高分子量和低分子量有机物导致，其中与生物质衰减相关的有机质（BAP）是最主要膜污染物。该工作深入探讨了运行温度对生物和过滤过程的影响，为不同温度运行条件下设计膜污染缓解措施提供了理论基础。
陶晨博士2022年在加拿大滑铁卢大学获得市政工程博士学位，在所从事的寒冷气候下三级水处理中膜污染机理和控制、污水处理工艺过程模拟在智慧水务中的应用等领域开展科学研究，已获批省教育厅自然科学重点项目1项，发表SCI论文10余篇，其中以第一作者在BioresourceTechnology、SeparationandPurificationTechnology等环境领域TOP期刊发表论文6篇。
