2月14日，國際高水平學術(shù)期刊《Nature Sustainability》刊發(fā)了北京工業(yè)大學環(huán)境科學與工程學院彭永臻院士團隊的研究成果“A loading rate switch strategy for stable nitritation in mainstream municipal wastewater”。這是北京工業(yè)大學以唯一完成單位在《Nature Sustainability》上發(fā)表的首篇論文，標志著學校在可持續(xù)城市污水處理的應(yīng)用基礎(chǔ)研究中取得了突破性進展，具備了獨立研發(fā)能力�！禢ature Sustainability》作為Nature旗下的非開放獲�。∟on open access）期刊，側(cè)重于發(fā)表高水平基礎(chǔ)研究論文，其影響因子（IF）為27.6，在自然科學領(lǐng)域中具有很高的影響力。北京工業(yè)大學博士生王梓豪為該文唯一第一作者，張亮教授為獨立通訊作者。原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41893-024-01276-z

高耗能和高碳足跡的城市污水處理廠對實現(xiàn)2030年可持續(xù)發(fā)展目標構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。短程硝化技術(shù)對于應(yīng)用污水處理的最新技術(shù)厭氧氨氧化以及可持續(xù)的城市污水管理至關(guān)重要。然而，在常溫與低溫城市污水中實現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化仍然是一項全球性的挑戰(zhàn)。為此，本研究開發(fā)了一種全新的技術(shù)方法與控制策略，在處理實際城市污水的中試規(guī)模反應(yīng)器（6.5 m³）中實現(xiàn)了超穩(wěn)定短程硝化；短程硝化在7天內(nèi)實現(xiàn)快速啟動，即使溫度低至5.9°C，亞硝態(tài)氮積累率仍保持在98.1%以上，并穩(wěn)定維持了450天（目前仍在持續(xù)）。在長期運行期間，亞硝態(tài)氮氧化細菌（NOB）低于檢測水平，而氨氧化細菌（AOB）得到有效富集與持留。此外，平均出水氨氮和亞硝態(tài)氮濃度分別保持在8.3和13.8 mg/L左右，為厭氧氨氧化工藝技術(shù)實現(xiàn)深度脫氮奠定了基礎(chǔ)。該研究成果將為厭氧氨氧化工藝推廣到主流城市污水處理并實現(xiàn)可持續(xù)污水管理鋪平道路。

基于“新起點”概念的亞硝化策略與機理以及坐落于北京工業(yè)大學校內(nèi)的中試現(xiàn)場

該期刊編委會專門邀請了本領(lǐng)域的國際權(quán)威專家在本期“新聞和觀點（News & Views）”欄目發(fā)表評述性文章，以“可持續(xù)污水脫氮的新起點（a fresh start to sustainable sewage nitrogen removal）”為題，對本論文進行了深入淺出的介紹，并對成果的重要意義給予高度評價。原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41893-024-01286-x

彭永臻院士團隊的前沿技術(shù)應(yīng)用研究目前正在北京、廣東、海南以及貴州等地的9座中型試驗（50-100 m³/d）中進行。該團隊取得的2項污水處理新技術(shù)“城市污水生物膜強化脫氮多級A/O工藝”和“城鎮(zhèn)污水序批式活性污泥法脫氮與優(yōu)化調(diào)控技術(shù)”在2019年入選水污染防治領(lǐng)域《國家先進污染防治技術(shù)目錄》（全國共26項），另一項新技術(shù)“城市污水厭氧氨氧化低碳脫氮關(guān)鍵技術(shù)與過程控制”榮登2022年“科創(chuàng)中國”先導技術(shù)榜——綠色低碳領(lǐng)域榜單，成為該年度該領(lǐng)域25個上榜項目之一。2023年度，該團隊在SCI期刊上發(fā)表了200余篇學術(shù)論文，其中彭永臻院士作為獨立通訊作者發(fā)表了46篇學術(shù)論文，均為中科院一區(qū)SCI期刊。

該工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金多個項目、北京市科委與教委研發(fā)計劃項目的支持。