四川大学刘百仓教授团队近期于期刊Water Research发表题为“预氧化-生物活性过滤组合工艺高效去除页岩气废水中有机物”的文章。该文章的第一作者为博士研究生唐鹏，通讯作者为刘百仓教授。国内合作单位为中国石油西南油气田公司。四川省宜宾市页岩气发展迅速，此研究工作可为页岩气工业绿色可持续发展提供技术方案。
研究亮点
1) 预氧化技术（臭氧预氧化、高铁酸盐预氧化）与生物活性过滤工艺结合用于页岩气废水处理。
2) 预氧化提高了页岩气废水的可生物降解性。
3) 预氧化提高了后续生物活性过滤工艺对有机物的去除率。
4) 相比于单独的生物活性过滤工艺预氧化-生物活性过滤组合工艺具有更高的微生物活性。
5) 高丰度属Rehaibacterium和Methyloversatilis在有机物降解中起着关键作用。
文章简介
在页岩气废水处理中，生物处理技术因其成本效益高而受到越来越多的关注。在这项工作中，评估了臭氧和高铁酸盐(VI)预氧化技术对后续生物活性过滤(BAF)工艺性能的影响。在较高盐度(TDS= ~ 20 g/L)条件下，预氧化提高了页岩气废水（SGW）的可生化性并显著改变了有机物的组成与性质。由于微生物降解功能的逐步强化，BAF系统的有机物去除率在长期连续运行中逐渐提高，并达到稳定。臭氧-生物活性过滤(O3-BAF)和高铁酸盐(VI)-生物活性过滤(Fe(VI)-BAF)系统对溶解性有机碳(DOC)的去除率分别为83.2%和82.8%，高于单独的BAF。这是由于O3-BAF和Fe(VI)-BAF系统中微生物活性和含量增加所致。高丰度属Rehaibacterium（7.2%~21.0%）和Methyloversatili（2.24%~22.31%），分别与DOC去除率和荧光有机物去除率呈显著正相关。需要更多的研究来分析这些高丰度属下的物种是否是新物种，以及确定它们的具体功能。本研究为采用高效的处理系统（预氧化-生物组合体系）从页岩气废水中回收水资源提供了有价值的建议。
图1.预氧化对水质(a-e)以及GAC静态吸附效果(f-g)的影响。
图2. BAF、O3-BAF和Fe(VI)-BAF三组系统的出水水质及对有机物的去除率。
图3.不同运行时间下，三组BAF系统的细菌群落结构(a)门(> 1%)、(b)属(> 1.5%)。(c)细菌属(前50位)与环境变量(有机物去除率)的相关性分析。“*”表示p < 0.05，“**”表示p < 0.01。
原文信息
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135421002396
部分作者介绍
第一作者
博士生：唐鹏
通讯作者
刘百仓教授
通讯邮箱：bcliu@scu.edu.cn
课题组网站：https://www.baicangliu.org
