我国水产养殖业正朝着高密度、集约化的方向发展，而养殖水体中NH₄ ⁺-N、NO₂ ^--N、NO₃ ^--N的积累问题严重影响了水资源循环效率及水产品品质。异养硝化-好氧反硝化（HN-AD）菌群可以在较高溶解氧条件下去除养殖水体中的氮素，是净化养殖水质的关键核心。简述了具有HN-AD功能的微生物分类现状，阐述了具有HN-AD功能的微生物群落特征，分析了HN-AD菌在耐盐、降解农药和去除抗生素等方面的拓展效能，同时探究了基于环境因子的HN-AD过程调控效率，最后预测HN-AD技术在未来的发展方向。在可持续发展与“碳达峰”双重目标的驱动下，HN-AD技术正朝着更高效、可持续性和低碳排放的方向发展，助力水产养殖业不断提高水循环利用率和养殖密度。

养殖水产品需求日益增高，传统水体养殖技术无法满足市场需求，由此诞生了高产低碳的循环水养殖技术，但其作为一个高密度养殖的封闭/半封闭系统对水质要求很高。循环水经处理后残余并积累的重金属污染物会给养殖系统带来安全隐患，不仅会积累于水产品体内对其造成生物毒性或直接导致其中毒死亡，还会通过食物链传递对人类健康造成威胁。如何在保持水产品的高产率下去除循环水中积累的重金属污染物是未来技术发展需要重点解决的问题。对循环水养殖系统中循环积累产生的重金属污染物的持续性危害和处理技术进行了分析和总结，预测了未来研究的突破方向，以期为去除水体重金属技术的发展提供参考。

我国规模化畜禽养殖场快速发展，大量经过厌氧处理的养殖沼液的治理与资源化利用成为污水治理领域的研究热点之一。介绍了传统生化处理法与微藻技术在沼液资源化治理中的不足与瓶颈，以及菌藻共生技术在沼液治理与资源化领域的兴起与发展，进一步根据菌藻共生系统的作用机理与沼液处理效能，系统论述了菌藻共生技术研究现状，包括反应器的开发及应用，功能菌种、藻种的选择，菌藻接种比的确定和菌藻颗粒污泥的开发等。最后，分析了菌藻共生技术在沼液治理与资源化领域的研究方向，提出未来菌藻颗粒污泥资源化技术将是沼液资源化处理技术的重点研究方向之一。

畜禽养殖废水成分复杂，具有污染物种类多和浓度高的特点。目前对畜禽养殖废水的处理方式已由传统的处理技术逐渐向资源化技术转移。鉴于畜禽养殖废水的水质特点和资源回收潜力，基于光合微生物的处理技术成为传统废水处理技术的一种成本效益高的极具潜力的替代方法。介绍了畜禽养殖废水的特点和资源化处理趋势，分析了传统处理技术的局限，并比较了传统处理技术与基于光合微生物的处理技术的优劣。从微藻和光合细菌两类光合微生物的角度解释了基于光合微生物的处理技术的作用原理。此外，还讨论了光合微生物技术在畜禽养殖废水处理中的几种复合处理技术，以及其可生产的生物燃料、生物塑料、生物饲料等增值产品。最后，提出了未来光合微生物处理技术应朝着规模扩大化、适用环境自然化、附加产品价值具体化的方向发展。

为实现养猪废水生化尾水资源化，取荆州市某养猪企业污水处理站A²O工艺出水，将其混凝预处理后分别送入以磁性陶粒、普通陶粒为填料构建的曝气生物滤池，探究磁场作用下装置去除污染物的效果以及磁场对微生物比耗氧速率、硝化速率的影响。实验结果表明，在m（污泥）∶m（高岭土）∶m（磁粉）=3∶1∶4，预热温度为300 ℃，焙烧温度为1 000 ℃条件下制备所得的磁性陶粒的机械性能最好；在相同条件下，磁场通过提高微生物比耗氧速率、硝化速率使得曝气生物滤池启动挂膜时间更短，且稳定阶段对污染物去除效果较普通曝气生物滤池更优；当陶粒充磁为2.8 mT，HRT为8 h，DO为4~5 mg/L时，系统运行最佳，对COD、NH₄ ⁺-N的去除率可分别达76.1%、93.8%，出水中溶解性微生物副产物与类富里酸物质几乎消失，仅存少量分子结构复杂、化学性质较稳定的腐殖酸类物质，满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中一级标准。

通过在养殖废水中分别投加不同浓度的Fe³⁺进行藻菌共生体的培养，探究Fe³⁺对藻菌共生体胞外聚合物（EPS）分泌的影响，并将提取的EPS各组分拆分，结合膜污染测试实验考察藻菌共生体混合液和其各组分导致的膜污染特征变化情况。实验结果表明，Fe³⁺的加入通过影响EPS各组分的含量可有效减缓膜污染，在其投加质量浓度为150 mg/L时，膜污染最轻。采用Hermia经典模型对膜通量衰减过程进行拟合分析，结果发现，滤饼层的形成是膜污染形成的主要原因之一，此外Fe³⁺增加会引起微生物絮体粒径变化，进而对膜污染产生显著影响。膜面污染物成分分析发现，其主要组成成分为色氨酸类蛋白质、酪氨酸类蛋白质和微生物代谢副产物。

构建了双室微生物燃料电池-厌氧膜生物反应器（DcMFC-AnMBR）耦合工艺系统，探究了耦合系统处理含磺胺嘧啶（SDZ）养猪废水的产电、污染物去除及产气性能，同时分析了SDZ影响下膜污染特征变化。结果表明：1.0 mg/L SDZ存在下DcMFC-AnMBR耦合系统平均输出电压和库仑效率分别下降了6.11%和7%，耦合系统最大功率密度为35.34 mW/m²，COD去除率始终保持在98%，平均生物气产量为542.59 mL/d。同时，SDZ的存在使污泥混合液Zeta电位绝对值升高了25.83%，污泥平均粒径减小了14~16 µm，可溶性微生物产物（SMP）和胞外聚合物（EPS）平均浓度分别上升了7.76%和35.43%。耦合工艺系统运行期间跨膜压差（TMP）始终在0附近，其污染缓解原因可能是电活性微生物对SMP和EPS进行了有效的氧化降解。

海水具有盐度及硬度高、存在有机污染等特点，水质检测方法的精度和适用性会受到很大影响。氨氮是海水环境监测与海水养殖等领域的重要水质指标之一，其测定也存在检测精度较低和检测过程繁琐等问题。对此，在水杨酸分光光度法基础上改进了海水氨氮检测方法，优化了非离子氨的计算方法，并采用实际海水进行了验证。结果表明，在25 ℃、亚硝基铁氰化钠催化作用下，海水中的氨氮与水杨酸钠、二氯异氰尿酸钠反应可生成稳定的吲哚类化合物，在655 nm处氨氮与反应后溶液吸光度成正比，线性相关系数为0.999 1，量程为0.02~2.00 mg/L，显色时间为10 min。该方法检出限为0.006 mg/L，测定下限为0.024 mg/L。在实际海水中测定氨氮为0.20、1.00 mg/L的样品时相对标准偏差分别为3.70%、-0.50%，加标回收率分别为100.20%、102.10%。最后，通过引入盐度修正项，推导出海水氨氮中非离子氨质量分数与水温、pH及海水盐度的关系式。

光催化是一种环境友好型高级氧化技术，可有效降解有机污染物。膜分离技术作为一种高效分离技术已被广泛应用在水处理领域，但膜污染导致膜过滤性能降低，分离效率减弱，膜寿命缩短，运行成本增加，是膜分离技术进一步推广的限制因素。光催化耦合膜分离技术被认为是一种缓解膜污染的有效手段。系统综述了光催化耦合膜分离系统（PMRs）中膜污染缓解情况的最新研究，总结了PMRs的不同构型，并分析了不同构型的优、缺点及其应用前景；进一步以典型光催化剂二氧化钛为例，详细讨论了提高光催化效率的材料设计与改性策略，分析了耦合系统中膜污染问题缓解的机制，并展望了光催化耦合膜分离技术的未来发展趋势，以期为今后开展相关研究提供参考。

在Web of Science数据库和CNKI数据库中进行主题词检索，通过CiteSpace 6. 1. R6对发文量趋势、发表国家机构、重点研究方向等进行可视化分析，并绘制知识科学图谱，探究抗生素抗性基因（ARGs）在污水处理领域的研究现状、热点问题以及发展趋势。结果表明：关于ARGs在污水处理领域的研究发文数量呈现快速增长态势；我国在该领域的研究起步较晚，但发文量远高于其他国家，占Web of Science中总发文量的37.166%，具有一定的影响力；目前该领域的研究主要围绕抗生素、宿主细菌、处理工艺、制药及养殖废水等方面展开，未来的研究重点将放到环境污染物与ARGs的共选择机制、抗性基因与微生物群落的相关性、环境风险和健康风险等方面。

水体中的氮、磷污染被认为是引发诸多水环境问题的主要因素之一，而微藻及藻-菌共生系统在污水深度处理方面具有独特的优势，因此深入研究及探讨氮、磷在其中的迁移转化过程及规律对氮、磷的处理及利用具有重要的意义。系统阐述了微藻及藻-菌共生系统处理污水时，水体中的氮、磷在处理过程中的迁移转化路径、形态及其影响因素，深入分析并总结了微藻对氮、磷的吸收机制，以及藻-菌共生系统在氮、磷循环中的协同作用，以期为不同水质的处理及条件的优化提供思路，为水环境保护和修复提供科学依据和技术支持。

硫化物是环境中常见的电子供体，也是废水生物处理过程中一些关键微生物的强抑制剂。综述了硫化物在短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、混合营养型反硝化等新型生物脱氮工艺中作为抑制剂对脱氮性能的抑制机理和抑制作用，以及其作为电子供体在新型生物脱氮工艺及基于硫化物驱动的自养反硝化耦合工艺和相关组合工艺中所起到的作用，列举了以硫化物为基础的废水反硝化处理新工艺在实际工程中的应用，说明了其较传统工艺在减少污泥产量和能源需求方面具有的显著优势，最后对硫化物用于脱氮的研究方向进行展望，提出未来继续探索如何巧妙地将其与传统污水处理工艺相结合实现综合应用，对推动新型生物脱氮工艺的持续进步和优化，实现高效、可持续和经济的废水处理具有重要的意义。

目前，国内核电站一回路（RCS）普遍存在水中硅含量上升明显的问题，为寻求解决该问题的合理方法与思路，系统调研了RCS水中硅的主要来源，总结了普通含硅水的处理手段与目前核电站RCS中应用的硅处理方法。调研表明，目前RCS中硅主要来源于Boraflex材料制备的燃料架以及RCS玻璃纤维过滤芯。应用于普通含硅水的处理技术很多，但由于核电站RCS水的高硼特性，在核电站RCS中仅有树脂法和膜法得到了应用和实践，其中离子交换树脂法因成本较高，适合以移动装置的形式应用于对突发状况的应急处理中，NF与RO是用于RCS除硅的典型膜分离工艺，但该工艺对硼的回收率低，需开发新的技术以提高硼的回收率。

利用水热炭法制备了水热炭前驱体（WBC），并用壳聚糖对其改性得到改性水热炭（CWBC），利用SEM、FT-IR、纳米粒度表面电位分析仪等对材料进行表征，之后探究了CWBC对废水中Cr（Ⅵ）的吸附特性及吸附机理。结果表明，CWBC具有粗糙表面及紧密的三维网状结构，且表面存在C—N/N—H、C—H和C—O等官能团，CWBC中大部分为介孔，还有一小部分为大孔，是典型的混合结构，强化了其对Cr（Ⅵ）的吸附性能。当CWBC投加量为1.0 g/L，溶液pH为3，Cr（Ⅵ）初始质量浓度为10 mg/L，反应温度为35 ℃时，CWBC对模拟废水中Cr（Ⅵ）的吸附量大于9.9 mg/g，对Cr（Ⅵ）的去除率达99%以上。此外，CWBC对实际制革生化尾水中Cr（Ⅵ）的去除率也可达到73.33%。再生实验结果表明，经8次吸附-脱附循环后，CWBC对Cr（Ⅵ）的去除率仍然达到75%以上，说明该复合材料循环利用性能良好。CWBC吸附Cr（Ⅵ）的过程更符合准一级反应动力学和Langmuir模型，为单分子层吸附，且物理吸附占主导。热力学分析结果表明，CWBC对Cr（Ⅵ）的吸附过程是主动进行的吸热反应。

通过水热法制备铜改性玉米秸秆生物炭（CBC），并将其作为催化剂活化过硫酸钾（PS）去除水体中四环素（TC）。研究结果表明，CBC+PS体系对于TC具有高效且稳定的去除效果。在溶液pH=7，PS投加量3 mmol/L，CBC投加量0.5 g/L条件下，CBC+PS体系在反应10 min内对20 mg/L TC的去除率达到84.46%，2 h后去除率达到96.75%。机理研究表明，CBC表面负载的Cu以及表面羟基、羧基等基团能够促进电子的转移，进而加速SO₄ ^·-和·OH等活性氧物种的生成。在经过5次循环实验后，体系对TC的去除率仍能保持在85.62%，说明CBC具有良好的稳定性并能够重复利用。该研究提供了一种高效且稳定的去除TC的体系，同时也为玉米秸秆的回收再利用提供了一条新的途径。

水体中磷含量过高是造成水体富营养化的关键因素之一，故总磷是污水处理的一项重要水质控制参数，传统总磷测定方式无法实现对出水总磷的实时监测，不利于处理过程的智能化发展。使用BP神经网络（BPNN）、卷积神经网络（CNN）、长短期记忆递归神经网络（LSTM）、Informer模型建立了污水处理厂出水总磷预测模型，分析表明：BPNN模型的R ²为0.459 7，模型预测结果平稳性差；CNN模型的各项评估指标都较差，不适用于对污水处理厂出水总磷的预测；LSTM模型的均方误差（MSE）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）和R ²分别为0.008 2、0.090 5、0.068 4和0.606 8，模型预测精度较高；相较于LSTM模型，Informer模型的MSE、RMSE、MAE分别降低了21.95%、11.60%、28.65%，R ²提高了19.94%，具有明显的预测优势。Informer模型预测精度高且泛用性强，预测结果平稳性好，能有效预测污水处理工艺的出水总磷，对于污水处理厂提高实时智能化水平、优化处理工艺、提高除磷效率、减少能耗和实现碳中和具有重要意义。

研究了硫自养反硝化-厌氧序批式反应器（SDAD-ASBR）同步脱氮除硫效果的影响因素和SDAD-ASBR中微生物群落结构特征。结果表明，当n（S）/n（N）（记作S/N）为1，进水S^2-和NO₃ ^--N质量浓度分别为300 mg/L和131.25 mg/L时系统内无亚硝酸盐积累现象，脱氮除硫效率高，硫化物和硝酸盐的去除率分别为99.97%和84.34%；但S/N降低，出水产物中亚硝酸盐升高。水力停留时间（HRT）对硝酸盐的去除效果影响显著，但对硫化物的去除效果影响不大，当HRT由12 h缩短至2.4 h时，硫化物的去除率均在99%以上，而硝酸盐的去除率则由93.14%下降至77.04%。系统中脱氮除硫的主要功能菌属为微小杆菌属、梭菌属、芽孢杆菌属、硫杆菌属和鞘单胞菌属。

随着石油及石油产品的广泛使用，地下水石油烃污染日益加重。原位可渗透反应墙（PRB）技术是修复地下水污染的重要手段。基于室内PRB模拟柱实验，采用生物炭固定化石油烃降解菌作为PRB反应介质，探究了PRB装置的最适地下水流量，并初步考察了微生物PRB反应介质的性能。结果表明，微生物PRB装置的最适用地下水流量为6 mL/min，运行30 d对自配废水和实际污染场地地下水石油烃的去除率分别为88.41%和69.72%；随反应进行，出水pH无显著变化，氧化还原电位和溶解氧浓度降低。微生物PRB反应介质性能评价结果表明，该PRB反应介质对直链烷烃（C10~C25）的降解效果较好；对吸附后的固定化菌进行解吸，石油烃析出较为迅速，解吸量为53.66 mg/g。

为解决高浓度游离氨（FA）抑制氨氧化菌而造成高浓度氨氮废水无法进行生物处理的问题，采用添加天然沸石缓解FA的抑制影响。向SBR中添加天然斜发沸石并以短程硝化处理氨氮为2 210 mg/L的铜氨废水，在运行第86天时反应器在1.105 kg/（m³·d）的氨氮负荷下达到98.5%的氨氮去除率。反应过程中原位生物再生保证了天然沸石的持续强化效果，沸石再生率为99.0%~106.3%。通过对污泥胞外聚合物（EPS）含量及成分分析发现进水氨氮的增加导致EPS含量升高，且在铜离子的胁迫下EPS中的蛋白质质量分数升高，促进了污泥颗粒化的形成。高通量测序结果显示亚硝化单胞菌属为主要氨氧化功能菌属，其相对丰度变化范围为10.3%~51.7%。丛毛单胞菌属（Comamonas）在高浓度氨氮环境下快速增长，其相对丰度从第22天的0.6%增长至第86天的29.9%。短程硝化在天然沸石的强化下实现了对铜氨废水的稳定高效处理。

电容去离子（CDI）技术是一种新型高效的水处理技术，具有低能耗、高效率、低成本、绿色无污染、电极可再生等优势。配制CuSO₄溶液模拟转子冷却水，通过溶液电导率、Cu²⁺去除率、能耗、循环稳定性等系列指标，探讨基于活性炭电极的CDI技术处理调相机转子冷却水的应用可行性。实验结果表明，经CDI处理后，模拟转子冷却水电导率可低至4.1 μS/cm，Cu²⁺去除率为100%，出水透明纯净且无机械杂质，符合《发电机内冷水处理导则》（DL/T 1039—2016）中规定的水质控制标准。采用SEM、XPS等表征了吸附Cu²⁺后的活性炭电极，结果表明碳材料上出现铜元素。通过吸附动力学模型进一步对电吸附机理进行讨论分析，结果表明，吸附行为更符合伪一级动力学模型，推测电极对Cu²⁺的吸附主要为物理吸附机制。

以巯基化改性纤维素（Cell-SH）为吸附剂，系统研究了其对水溶液中Hg（Ⅱ）和四环素（TC）复合污染的处理效果。实验考察了溶液pH和共存阳离子对复合污染处理效果的影响，并对吸附等温线、吸附热力学和动力学进行探讨，同时对其吸附机理进行探究。结果表明，在pH为6时，Cell-SH对Hg（Ⅱ）和TC复合污染的处理效果较好，溶液中共存阳离子对Hg（Ⅱ）的去除影响较小，而二价阳离子的存在对TC的吸附影响较大。循环再生实验结果表明，Cell-SH对TC和Hg（Ⅱ）的吸附表现出较好的循环使用性能，经历5个吸附-解吸循环，对TC和Hg（Ⅱ）的吸附率均仍能保持70%以上。吸附过程符合准二级动力学方程，等温吸附曲线均符合Langmuir等温吸附模型，表明Cell-SH对Hg（Ⅱ）和TC的吸附属于单分子层吸附，吸附过程主要以化学吸附为主。Cell-SH对Hg（Ⅱ）和TC的吸附作用主要涉及静电引力、络合作用及氢键结合等。

采用钛酸四丁酯对黑花生壳（PSs）进行改性处理，制备Ti基改性PSs生物炭（Ti@PB），并探讨其对混合溶液中Pb（Ⅱ）和Co（Ⅱ）的吸附特性。Ti@PB表征结果显示，其Ti质量分数达33.822%，说明Ti成功负载在生物炭表面。此外，Ti@PB表面粗糙，存在大量不规则的孔隙结构，为微孔和介孔混合的吸附材料，且表面官能团主要以含氧官能团为主。对照未经改性PSs制备的生物炭，Ti@PB对Pb（Ⅱ）和Co（Ⅱ）的去除能力增强。动力学研究表明，Ti@PB对Pb（Ⅱ）的去除遵循准二阶反应动力学方程，以化学吸附为主；对Co（Ⅱ）的去除更符合准一阶反应动力学方程，以物理吸附为主。等温吸附线拟合结果表明，Ti@PB对Pb（Ⅱ）和Co（Ⅱ）的吸附均符合Freundlich模型，为多层非均相吸附。

为解决广东省鼎湖市某市政污水处理厂长期满负荷甚至超负荷运行的困境，通过新建一套处理规模为20 000 m³/d的新型兼氧-微氧-微氧-好氧（OAAO）-陶瓷膜MBR一体化装置，对原污水处理厂进行扩容升级。通过精准控制新建各处理单元的微生物反应环境，实现微氧生物对有机污染物的高效处理。工程建成后稳定运行，出水COD和NH₄ ⁺-N均稳定达到《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）的Ⅳ类水标准，TN和TP亦可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准。项目总投资4 061万元，占地面积4 713.4 m²，运行成本0.42元/t，对比该污水处理厂同等处理规模的原有AAO-反硝化滤池工艺，新建OAAO-陶瓷膜MBR一体化工艺总投资节省43.8%，占地面积节省66%，单位处理成本降低19.23%，剩余污泥产量减少至1.5 t/d。

以某薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）企业的废水处理厂为例，对其接纳的废水进行分析。针对废水成分复杂、水质变化大、污染物浓度高、可生化性差以及排放要求高的特点，将废水分为有机废水、酸碱废水和含氟废水进行分类收集、分质预处理，经预处理后的3种废水混合后再进行进一步处理。根据混合废水的水质特性，设计开发了水解酸化+两级AO/MBR+臭氧催化氧化+BAF（DN型）+气浮+次氯酸钠消毒的组合处理工艺。运行结果表明，该组合工艺运行稳定，试运行期间平均出水COD、BOD₅、NH₃-N、TP、TN、SS、F^-、总铜分别为15、2.1、0.16、0.13、3.8、2、0.81、0.19 mg/L，出水水质能够稳定达到设计要求，直接运行成本约5.17元/m³。

污泥处理处置过程中的碳排放是污水处理行业重要的碳排放来源。污泥干化过程可以实现污泥的减量化和稳定化，减少其对环境的不良影响。针对市政污泥处理过程中减量化和资源化问题，以含水率40%~80%的市政污泥为研究对象，通过对比分析圆盘干化和低温干化技术的工作原理、经济成本、碳排放等多个指标，对两种技术进行多维度评估。研究结果表明，低温干化技术冷凝水水质好，废水处理成本低，臭气量少且成分简单。圆盘干化技术工艺成熟，适应大型污泥处置工程，投资成本低，结构简单，占地面积小，性能衰减率低，运行稳定。此外，低温干化技术处理单位质量污泥的碳排放量（以CO₂-eq计）为907.94 kg/t，而圆盘干化的碳排放量（以CO₂-eq计）为1 262.80 kg/t，采用低温带式干化技术减污降碳效果显著。

山东某污水处理厂为满足污水处理量和处理标准的要求，在《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A水质标准上进行提标改造，并采用“高效沉淀池+反硝化深床滤池”深度处理工艺，扩建了规模为60 000 m³/d的“预处理+AAO+高效沉淀池+反硝化深床滤池+紫外线/次氯酸钠消毒”污水处理设施。对改造前后污染物去除效果及污水处理过程中的碳排放量分布进行分析，结果表明，改造后污染物的去除效果得到进一步强化与巩固，出水平均TN、TP分别为7.09、0.06 mg/L，去除率分别达到94.7%和99.1%，出水水质（TN除外）稳定达到《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）的Ⅳ类水标准；改造前后对碳排放贡献最大的均为CH₄，改造后电耗在整体碳排放中占比增加16.49%，而药耗所产生的碳排放量降低了27.69%，由0.585 kg/m³减至0.423 kg/m³。