2024年8月2日，國際高水平期刊《Nature Water》刊發(fā)了北京工業(yè)大學(xué)彭永臻團(tuán)隊(duì)最新研究成果《Elemental sulfur-siderite composite filler empowers sustainable tertiary treatment of municipal wastewater even facing ultra-low temperature of 7.3°C》。這是北京工業(yè)大學(xué)在《Nature Water》上發(fā)表的首篇論文，標(biāo)志著北京工業(yè)大學(xué)-城鎮(zhèn)污水深度處理與資源化利用技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室在城市污水低碳處理應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得的重大進(jìn)展。北京工業(yè)大學(xué)為唯一完成單位，2022級博士生趙琪為唯一第一作者，彭永臻院士為唯一通訊作者。

《Nature Water》是Nature系列期刊中專注于水科學(xué)的國際高水平期刊，側(cè)重于發(fā)表高水平的基礎(chǔ)研究論文，研究型論文年發(fā)文量在100篇以下，全面涵蓋了水質(zhì)、水處理技術(shù)、水文學(xué)和水資源管理學(xué)等，在自然科學(xué)領(lǐng)域中具有極高的影響力。

城市污水處理廠是“水-能源-衛(wèi)生”體系的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和水環(huán)境綜合治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三級處理是城市污水處理廠攔截污染物進(jìn)入自然水體的最后一道屏障。截至目前，我國城市污水三級處理每日消耗的化學(xué)藥劑已達(dá)萬噸級，城市污水三級處理以犧牲可持續(xù)性為代價(jià)換取清潔出水的技術(shù)路線難以滿足低碳發(fā)展的目標(biāo)。圍繞上述重大技術(shù)需求，該文提出了基于造粒技術(shù)的單質(zhì)硫-菱鐵礦復(fù)合填料，并在冬季低溫(7.3±0.3°C)等嚴(yán)苛的運(yùn)行條件下進(jìn)行了全面的長期研究與評估，旨在以其取代傳統(tǒng)的碳源-絮凝劑依賴型的三級處理工藝實(shí)現(xiàn)“低碳-低成本”和“高效-高可持續(xù)性”的城市污水三級處理。該項(xiàng)研究成果為推動(dòng)綠色低碳污水處理技術(shù)發(fā)展、健全水環(huán)境治理體系提供了堅(jiān)實(shí)的應(yīng)用基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)支撐。

基于液下造粒技術(shù)的S0SCF制備技術(shù)路線

彭永臻院士團(tuán)隊(duì)的前沿技術(shù)近年來在國內(nèi)20余座污水處理廠中完成工程應(yīng)用。持續(xù)的關(guān)鍵技術(shù)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(yàn)(50-100m3/d)中進(jìn)行。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”獲評中國科協(xié)2022年度“科創(chuàng)中國”先導(dǎo)技術(shù)榜--綠色低碳領(lǐng)域榜單，成為該年度該領(lǐng)域25個(gè)上榜項(xiàng)目之一；具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“城市污水短程反硝化耦合部分厭氧氨氧化深度脫氮技術(shù)”入選2023年度科技部“國家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果目錄”，水污染控制領(lǐng)域共18項(xiàng)。2023年度，彭永臻院士團(tuán)隊(duì)在SCI期刊上發(fā)表了200余篇學(xué)術(shù)論文，其中彭永臻院士作為獨(dú)立通訊作者發(fā)表了46篇學(xué)術(shù)論文，均為一區(qū)SCI期刊。

該項(xiàng)研究成果得到了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃（111計(jì)劃）和北京市教委資助項(xiàng)目的支持和資助。

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（原標(biāo)題：污水低碳處理技術(shù)關(guān)鍵突破，北工大以唯一完成單位再登Nature子刊）