走访实验室 | 王洪臣教授团队之低碳水环境技术研究中心

Tips:

低碳水环境技术研究中心于2010年底建成并投入运行，学术带头人为王洪臣教授，围绕污水处理领域的碳减排，重点在面向现在需求的污水处理技术的研究与开发、面向未来需求的污水处理新技术的研究与开发以及水污染控制领域的政策与管理等方面开展研究。本团队成员目前已在国内外学术期刊上发表论文近100篇，出版学术论著5部，编制行业标准4部，国家技术政策3项，获省部级科技进步奖5项，获专利30余项。

研究中心总面积约为400㎡，主要由综合实验室、分子微生物实验室、数据模拟分析实验室、水质分析室等功能区组成。拥有流动注射分析仪、CCD成像仪、活性污泥呼吸仪、生物毒性测定仪、凝胶电泳成像分析仪、PCR扩增仪等主要仪器设备约40台（套），总价值近500万元。

王洪臣教授

中国人民大学环境学院副院长，中国人民大学低碳水环境技术研究中心主任，中国土木工程学会水工业分会低碳水工业研究会理事长，享受国务院政府特殊津贴专家。研究方向为水污染治理理论与技术、水环境保护政策与战略、低碳水工业、城镇污水处理新技术开发、城镇污水处理的运行优化技术、城镇污水处理运营成本管理与绩效。2000年获北京市科学技术进步二等奖；2008获北京市科学技术进步三等奖；2011获中国水业年度人物“教学与科研贡献奖”。

一、中试平台

多工艺综合实验中试平台

集科研、教学为一体的综合实验平台，可以实现多种污水处理工艺以及侧流除磷等工艺的灵活转换。该中试实验平台日处理量为5m3/d，进水取自中国人民大学校内实际生活污水，旨在研究污水处理主流工艺的运行特征，研究外界环境及运行工况对处理效果的影响，研究污水处理过程中温室气体的排放规律，并为学生提供现场污水处理工艺教学。

曝气器充氧性能测试中试平台为国内权威的测试平台

以该平台的研究为基础，中国人民大学低碳水环境技术研究中心主持编制了行业标准《微孔曝气器清水氧传质性能测定》（CJ/T 475—2015 ）。可根据需要改变曝气器测试数量和分布形式，水深、通气量等测试工况均灵活可调，适合于任何形式的底部曝气器的充氧性能测定。该平台测试条件与污水处理厂实际情况相近，可以有效避免装置的“边壁效应”与“表面富氧”对测试结果的影响。

二、新型仪表

活性污泥比耗氧速率（SOUR）在线测定仪

活性污泥比耗氧速率（SOUR）在线测定仪是研究中心在国际上首次开发的一套用于在线测定活性污泥比耗氧速率的高精度测定仪。活性污泥比耗氧速率是直接表征污泥活性的重要指标，通过本测定仪可实现对污水处理过程中活性污泥的比耗氧速率、最大比耗氧速率、内源比耗氧速率及耗氧速率（OUR）进行实时测定，也可用于进水水质毒性预警和进水有机物可降解组分分析等。

工艺状态曝气综合充氧性能测定仪

工艺状态曝气综合充氧性能测定仪是研究中心自主研发的一套可实现工艺条件下实时测定曝气充氧性能的仪器。曝气器的氧转移效率通常是在清水状态下测得，无法反映工艺状态下的实际效率，该仪器可直接测定曝气池中的实际氧转移效率（Oxygen Transfer Efficiency, OTE）和区域曝气量，为污水处理厂曝气的精准调控以及曝气设备的维护管理提供有力工具。

三、先进技术及系统

SSgo （Sludge Sediment Grit Oil）三相秒分离技术是研究中心在国际范围内首创的可同时去除污水中泥渣砂油的快速高效分离技术。可有效降低后续处理单元的污染物负荷，大大提高污水处理能力与效率，优化出水水质，是水厂提标提效改造体系中的核心技术，也是工业废水处理、黑臭水体处理、水体除藻等方面的有效手段。该技术一改传统水力过滤、重力、离心力或浮力除泥除砂除油的基本原理，利用自主研发的高效分离技术，可以实现混合液中泥渣砂油等的一体化秒级分离。

基于高分子柔性纤维填料的aBAS双污泥工艺可在解决污水处理工艺抗水质、水量冲击负荷的同时，实现对污水中氮、磷等污染物的强化去除。工艺中投加的高分子柔性纤维填料，其形式设计独特，不仅无纤维结点，能有效避免纤维填料结团的弊端，更易于形成良好的好氧、缺/厌氧微环境，形成复杂稳定的生态系统。此外，填料上还可富集反硝化除磷菌、氨氧化古菌、厌氧氨氧化细菌等氮磷转化功能微生物，协同脱氮除磷作用。该研究从改良填料形式与材质出发，研发高性能填料。并在此基础上，对aBAS系统运行工况及脱氮除磷效果进行深入探究。在解决抗冲击负荷的基础上，为强化同步脱氮除磷提供理论依据。

利用超低龄（SRT＜4d）活性污泥法一改现行污水厂以“能源摧毁能源”方式进行污水处理的方法。通过生物“絮凝‒合成”方式对污水中碳资源进行有效分离，大大提高污水中碳资源的回收率。本研究主要研究超低泥龄活性污泥系统对污水中三态COD的分离特点，同时探究碳基流去向，代谢产物衍变及稳定调控的机理。

在对典型污水厂高分子膜片微孔曝气器无机污染调研的基础上，了解实际污水厂膜片微孔曝气器的无机污染现状，分析其主要污染物及影响因素。结合已有文献的报道，提炼影响高分子膜片微孔曝气器无机污染的突出因素，通过小试试验进行影响因素研究，得到高分子膜片微孔曝气器无机污染规律，从而进一步探讨高分子膜片微孔曝气器无机污染机理。

低DO条件下A/O生物除磷去除规律及机理研究系统。

本装置是由两个厌氧池与三个好氧池组合而成的生物除磷装置。系统主要是通过控制不同浓度（高低）的DO，来研究该系统的生物除磷效果、污泥的性质及微生物群落的变化，从而为实际水厂在低DO条件下的正常运行提供一定的理论依据。

生物电解池是利用微生物作为反应主体，在阴阳极间施加微弱电压，产生沼气的一种电解池本质上是一种剩余污泥厌氧资源化的强化技术。本研究利用MEC研究超低泥龄剩余污泥资源化的特点，同时对比研究与长泥龄剩余污泥资源化的优势及相关机理。

四、人才培养

研究中心充分发挥现有学科与平台优势，紧紧抓住国家建设“资源节约型、环境友好型社会”的重大战略机遇，瞄准国家水处理提质增效行动计划，依托环境学院建立起了全面涵盖环境科学与工程一级学科学士、硕士、博士和博士后的人才培养体系，以期为国家、为社会、为行业培养一批优秀的水环境治理人才。

通过本次学术走访，加深了对低碳水环境技术研究中心王洪臣教授团队的了解，收获颇多。特别感谢王老师团队给予的鼎力支持！在此，《环境工程》编辑部全体工作人员深表谢意！

《环境工程》是中文核心期刊，中国科技核心期刊，中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊，中国科技论文统计源期刊，中国期刊方阵双效期刊等。

合作微信：359286321

咨询电话：[phone]