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海洋科学与技术学院努力为海洋养殖业的污染控制提供新技术

日期: 2020年07月11日 16:29   浏览量:

海洋经济中海洋渔业占比较高,为人们生活提供大量海产品,但是海洋渔业可持续发展也面临着环保、生态和资源开发与保护的双重压力。海水养殖业提供大量海产品的同时,废水的高盐和低碳氮比的特点,意味着应用传统生物技术很难实现高效处理和达标排放。为此,我院柳丽芬教授团队开发了新的催化与生物和生态工程的耦合系统,实现了节能高效达标处理。运用菌藻-光电催化-生物电化学协同作用,实现了海水养殖含盐废水的高效脱氮和净化处理。日前,该成果已经在爱尔斯维尔出版社旗下Science of the Total Environment(环境科学类期刊TOP10(22nd/265,IF 6.551-2019)上线刊出,网页地址链接,题为“Successful bio-electrochemical treatment of nitrogenous mariculture wastewater by enhancing nitrogen removal via synergy of algae and cathodic photo-electro-catalysis”,论文第一作者是环境工程博士生孙嘉琦。

通过反应器结构优化、多种净化处理技术的高效耦合,提升了所构建系统的脱氮能力。在自偏压微生物燃料电池(MFC)中,引入催化电极、光照和藻类协同作用,耦合藻类供氧、生物产电和电催化等多种转化污染物和去除污染物的机制,提升了处理效果。

利用负载催化剂的碳基催化阴极于上流式反应器中实现了菌-藻-催化电极耦合作用,在处理高盐度(~35‰)、低COD/N比(0.5-1.0)的模拟海水养殖废水时,将出水氨氮控制在2 mg L-1以下,氨氮去除率94.05%,无机氮和有机污染物(UV254)的去除效率>76%。

该体系无需外加电场、利用太阳光、藻类、廉价催化电极,具有节能、经济、高效、结构简单及运行简便等优点,有望实际用于处理海水养殖废水,为海水养殖产业的可持续发展提供了新选择。

附图:无机氮的去除机制示意图