来源:Frontiers of Environmental Science & Engineering 发布时间:2022/8/31 10:15:43
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FESE | 前沿研究:沿海污水处理厂中部分微塑料纤维可以突破膜集成系统

论文标题:Fate of microplastics in a coastal wastewater treatment plant: Microfibers could partially break through the integrated membrane system(沿海污水处理厂中部分微塑料纤维可以突破膜集成系统)

期刊:Frontiers of Environmental Science & Engineering

作者:Ying Cai, Jun Wu, Jian Lu, Jianhua Wang, Cui Zhang

发表时间:15 Jul 2022

DOI:10.1007/s11783-021-1517-0

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原文链接(点击“阅读原文”直接获取)

https://journal.hep.com.cn/fese/EN/10.1007/s11783-021-1517-0

文章出版:Front. Environ. Sci. Eng. 2022, 16(7): 96

原文信息

题目:

Fate of microplastics in a coastal wastewater treatment plant: Microfibers could partially break through the integrated membrane system

作者:

Ying Cai1, Jun Wu2, Jian Lu()1,3, Jianhua Wang1, Cui Zhang1

作者单位:

1 Yantai Institute of Coastal Zone Research (YIC), Chinese Academy of Sciences (CAS), China

2 Yantai Research Institute,Harbin Engineering University, China

3 Center for Ocean Mega-Science, Chinese Academy of Sciences, China

通讯作者邮箱:

jlu@yic.ac.cn

关键词:

Water reclamation (水回用);

Integrated membrane system (膜集成系统);

Microplastics (微塑料);

Removal (去除);

Coastal zone (海岸带)

文章亮点

• 研究了微塑料在沿海污水处理厂膜集成系统中的迁移;

• 膜集成系统对微塑料的去除率高于98%;

• 超过93%的微塑料可被膜生物反应过程去除;

• 小尺寸的塑料纤维(<200μm)可以突破反渗透(RO)系统;

• 经过RO处理后,微塑料的通量下降到2.7×1011个/天。

文章简介

污水处理厂是微塑料(MPs)等新污染物排放到环境中的重要途径,然而,目前对MPs在配备膜集成系统(IMS)的污水厂中的迁移过程的研究比较匮乏。

本文深入研究了MPs在配备IMS的沿海污水处理厂的迁移过程。结果表明,各类MPs在配备IMS的膜反应器(MBR)中去除率可以高达93.2%,经过RO过程后,其去除率可以高达98%。经过MBR后,MPs的通量从1.5×1013个/天下降到10.2×1011个/天,经过RO后可进一步下降到2.7×1011个/天。此外,研究发现小尺寸的塑料纤维(<200μm)可以突破RO系统。

综上所述,本研究表明,相比传统的活性污泥处理技术,在污水处理系统中应用IMS技术,可实现对MPs较好的去除效果。然而,也需要关注和重视小尺寸MPs纤维穿过膜集成系统的现象。

文章摘要图

编委点评

MPs的环境污染受到越来越多的关注,而污水厂是MPs重要的源和汇。上述研究系统性地阐述了MPs在配备IMS的污水厂中的迁移过程,着重分析了RO/IMS系统对MPs的去除率和MPs通量变化,并发现部分小尺寸的MPs纤维会突破膜系统被排放到环境中。因此,需要进一步深入的研究MPs经污水处理厂的环境迁移和归趋机制。

编者 | 刘子毅

点评 | 黄宇雄

致 谢

黄宇雄,清华大学深圳国际研究生院副教授、博士生导师,FESE青年编委。领导纳米技术的环境应用与效应课题组,研究方向为新污染物的环境归趋、风险评估及高效削减技术。入选珠江人才、深圳优青等人才计划,主持国家自然科学基金面上项目等10余项课题。个人主页:https://www.sigs.tsinghua.edu.cn/hyx/main.htm

刘子毅,男,24岁,清华大学深圳国际研究生院2020级环境科学与新能源技术专业硕士生,导师为黄宇雄副教授,研究方向为微纳塑料的环境行为及效应。

摘要

Rare information on the fate of microplastics in the integrated membrane system (IMS) system in full-scale wastewater treatment plant was available. The fate of microplastics in IMS in a coastal reclaimed water plant was investigated. The removal rate of microplastics in the IMS system reached 93.2% after membrane bioreactor (MBR) treatment while that further increased to 98.0% after the reverse osmosis (RO) membrane process. The flux of microplastics in MBR effluent was reduced from 1.5 × 1013 MPs/d to 10.2 × 1011 MPs/d while that of the RO treatment decreased to 2.7 × 1011 MPs/d. Small scale fiber plastics (<200 μm) could break through RO system according to the size distribution analysis. The application of the IMS system in the reclaimed water plant could prevent most of the microplastics from being discharged in the coastal water. These findings suggested that the IMS system was more efficient than conventional activated sludge system (CAS) for the removal of microplastics, while the discharge of small scale fiber plastics through the IMS system should also not be neglected because small scale fiber plastics (<200 μm) could break through IMS system equipped with the RO system.

期刊简介

《前沿》系列英文学术期刊

由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》(Frontiers)系列英文学术期刊,于2006年正式创刊,以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题,是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群,其中13种被SCI收录,其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录,具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式,保证文章以最快速度发表。

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