11月28日，国际高水平期刊《Nature Communications》刊发了北京工业大学彭永臻院士团队最新研究成果《Pilot-scale implementation of mainstream anammox for municipal wastewater treatment against cold temperature》，标志着北京工业大学-城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室在城市污水可持续处理应用基础研究领域取得的重大进展。北京工业大学为唯一完成单位，张亮教授为通讯作者，博士生赵琪为唯一第一作者。

厌氧氨氧化（Anammox）作为一项低碳生物技术近年来备受关注，特别是考虑到其在赋能城市污水处理系统实现低碳和可持续转型方面的巨大潜力。过去十年，主流厌氧氨氧化技术已迈出了全球化推广的第一步：在（亚）热带地区（如新加坡）开展了有效的工程示范。然而，主流厌氧氨氧化技术向非热带地区（如中国华北和东北地区）的扩展应用仍面临巨大挑战，本质上是由于缺乏有效的技术路线在冬季实现主流厌氧氨氧化，尤其当运行温度跌至10°C以下时。围绕上述重大技术需求，彭永臻院士团队在国内外首次提出了主流短程反硝化耦合厌氧氨氧化（PDA）技术路线，在中国北京建立了国内外首座中试规模（50 m3/d）的PDA研发测试系统，力求在完全真实的温度、水质、负荷等条件下进行长期研究与评估。研究结果在国内外首次证实了PDA技术路线在季节性降温和极低温（运行温度< 10°C）等恶劣运行条件下实现主流厌氧氨氧化的能力；揭示了厌氧氨氧化菌随温度降低而富集的可能性（曾一度被认为是城市污水处理系统“不可能”完成的工程任务）；深入解析了微生物学和反应动力学角度的深层次机制。该项研究成果为主流厌氧氨氧化向非热带地区的扩展应用提供了强有力的理论支撑，向着城市污水处理领域的可持续发展目标迈出了重要一步；为推动绿色低碳污水处理技术发展、健全水环境治理体系提供了坚实的应用基础与技术支持。

彭永臻院士团队建立的国内外首座中试规模（50 m3/d）PDA技术研发测试系统

彭永臻院士团队的前沿技术近年来在国内20余座污水处理厂中完成工程应用。持续的关键技术研究目前正在北京、广东、海南以及贵州等地的9座中型试验(50-100m3/d)中进行。新技术“城市污水厌氧氨氧化低碳脱氮关键技术与过程控制”入选中国科协2022年度“科创中国”先导技术榜——绿色低碳领域榜单，成为该年度该领域25个上榜项目之一；具有自主知识产权的“城市污水短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化深度脱氮技术”入选2023年度科技部“国家绿色低碳先进技术成果目录”，水污染控制领域共18项。

该项研究得到了国家自然科学基金（重点项目、优秀青年基金项目、联合基金项目—重点支持项目）、高等学校学科创新引智计划（111计划）、北京市教委资助项目和上海同济高廷耀环保科技基金会-青年博士杰出人才项目的支持和资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-54805-x

唯一第一作者 赵琪

北京工业大学环境科学与工程学院2022级博士生，师从彭永臻院士，研究方向为城市污水低碳可持续处理技术。以唯一第一作者发表SCI一区论文7篇，包括Nature Water、Nature Communications、环境领域顶刊Water Research（2篇）和Environmental Science & Technology；以第二、第三作者等参与发表论文12篇；以学生第一发明人获国际专利（美国）授权1件、国家发明专利授权3件；获上海同济高廷耀环保科技基金会-青年博士杰出人才项目和研究生国家奖学金（2次）等奖励。

通讯作者 张亮

北京工业大学环境科学与工程学院教授，长期从事污水生物处理新技术和新工艺开发、城市污水处理提质增效、城市水环境和水生态综合治理等领域研究。先后主持国家自然科学基金优秀青年基金、国家重点研发计划课题、联合基金项目—重点支持项目等科研项目；已发SCI收录论文100余篇，ESI高被引论文5篇，H因子46；创新成果获环境保护科学技术一等奖（排名第二）和北京市科学技术奖科技进步一等奖（排名第三）等省部级奖励。