生物炭回收水中氮磷营养物质的研究进展与挑战

水中过量氮磷营养物质的存在会引发水体富营养化。生物炭具有比表面积大、孔隙率高、热稳定性强、表面官能团丰富等优点,在吸附去除水中污染物方面呈现出良好性能。近年来,生物炭作为一种经济高效的吸附剂回收水中的氮和磷而受到了广泛关注,但不同种类生物炭对水中氮或磷的吸附性能有较大的差异。本文综述了基于各种废弃生物质制备及改性的生物炭对水中氮和磷的吸附性能,探讨分析了影响生物炭吸附水中氮和磷性能的主要因素,包括制备条件、环境温度、溶液pH和共存离子等,阐述了生物炭吸附水中氮和磷的主要机理。同时指出了目前生物炭在实际应用中所面临的挑战,并进一步展望了未来生物炭的重点研究方向,从而为实际利用生物炭吸附回收水中的氮和磷提供理论依据。

化肥驱动正渗透工艺处理生活污水的研究进展

采用化肥驱动正渗透(fertilizer driven forward osmosis,FDFO)工艺处理生活污水,不仅有效降低受纳环境风险或减少水体污染,同时经稀释后的化肥汲取液可直接用于周边农田灌溉,实现了生活污水处理与农田灌溉水肥一体化协同效应,具有良好的应用前景。目前,FDFO处理生活污水处于实验室小试和部分现场中试验证阶段,规模化应用的关键核心在于高效正渗透膜的开发、膜装置设计的改进、膜表面水力学参数的优化及膜污染缓解技术水平的提升。文章综述了近10年FDFO工艺在处理生活污水中的应用,重点阐述了FDFO工艺的膜装置类型与工艺流程、评价指标及其影响因素等3方面,并展望了未来FDFO工艺规模化处理生活污水面临的挑战,以期推动FDFO工艺在处理污水领域的应用。