2025年第10期
• 净水技术前沿与热点综述 •
氢基质膜生物膜反应器去除无机氧化性污染物研究进展
作者:刘钰,周经洲,何俊霞,夏四清
作者单位:同济大学环境科学与工程学院
引用本文:刘钰, 周经洲, 何俊霞, 等.氢基质膜生物膜反应器去除无机氧化性污染物研究进展[J].净水技术, 2025, 44(10): 1-10,80.
摘要:【目的】 随着工农业的快速发展,硝酸盐、高氯酸盐和铬酸盐等无机氧化性污染物通过废水径流大量进入水体。 此类污染物因其高溶解度、强迁移性和高生物毒性,对生态环境和人类健康构成严重威胁。 文章旨在综述氢基质膜生物膜反应器(hydrogen-based membrane biofilm reactor,H2-MBfR)去除无机氧化性污染物的研究进展,为今后H2-MBfR的研究和应用推广提供理论依据和技术参考。 【方法】 文章系统介绍了H2-MBfR去除无机氧化性污染物的工作原理、技术优势和去除效果,深入分析了氢气压力、表面负荷、pH和生物膜厚度等因素对去除效果的影响,阐述了H2-MBfR中无机氧化性污染物还原的微生物作用机制,探讨了基于H2-MBfR的生物-催化耦合工艺,最后指出了H2-MBfR在实际应用中的挑战,为技术升级提供新思路。 【结果】 H2-MBfR将膜无泡曝气技术与氢自养还原工艺相结合,以氢气为电子供体,中空纤维膜为微生物载体,实现无机氧化性污染物的高效还原去除。 相较于传统化学还原、电化学等方法,该技术具有清洁环保、安全高效和处理范围广等显著优势。 【结论】 H2-MBfR为无机氧化性污染物的高效绿色去除提供了创新路径,未来可围绕复合污染物共去除机制、新型膜材料开发、生物膜管理策略优化以及资源回收技术升级等方向开展研究,进一步提升该技术的处理效能与应用价值。
关键词:氢基质膜生物膜反应器(H2-MBfR);无机氧化性污染物;生物还原;氢气;微生物群落
基金资助:国家重点研发计划(2021YFC3201300)
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