根据Web of Science数据库最新统计数字显示，课题组于2016年和2019年以华中科技大学为第一单位发表的两篇论文（Yu, W., Yang, J., Shi, Y., et al. Roles of iron species and pH optimization on sewage sludge conditioning with Fenton’s reagent and lime. Water Research 2016, 95, 124-133）（Yu, W., Wen, Q., Yang, J., et al. Unraveling oxidation behaviors for intracellular and extracellular from different oxidants (HOCl vs. H2O2) catalyzed by ferrous iron in waste activated sludge dewatering. Water Research 2019, 148, 60-69）先后入选过环境科学与生态学学科领域全球前1%“ESI高被引论文”。两篇论文的第一作者为虞文波博士后，通讯作者为杨家宽教授。上述论文将为促进我校环境科学与生态学ESI优势学科的稳步前进做出贡献。
市政污泥减量化与资源化是污水处理行业的热点与瓶颈问题。传统的PAM絮凝剂配合离心机或带式压滤机只能将污泥含水率降至80%左右，无法达到深度脱水的目的，制约了后续污泥处置与资源化利用的途径。2016年发表的论文“Water Research 2016, 95, 124-133”是在课题组前期的研究基础上，发现Fenton试剂调理污泥无需酸化前处理，配合常规板框脱水设备就可以将污泥含水率降至60%以下，达到深度脱水的目的。通过机理探讨，提出了Fenton试剂调理污泥过程中两步法（破胞-混凝）的调理机理。深度脱水污泥泥饼有机物含量与原泥相近，保证污泥的热值，不影响污泥后续资源化利用。
高级氧化法（AOP）产生的活性基团（如羟基自由基）引起的细胞裂解对污泥脱水性能有很大影响，其作用效果取决于AOP的反应位点。然而，目前对于污泥预处理中AOP自由基的准确生成位点知之甚少。2019年发表的论文“Water Research 2019, 148, 60-69”比较了由亚铁催化的不同氧化剂（HOCl与H2O2）的两种氧化行为，创新性地从胞内氧化和胞外氧化的角度探讨不同氧化剂对污泥脱水性能与絮体结构的影响。结果表明，在Fe2+/H2O2调理的污泥中检测到大量的活细胞和羟基自由基，以及更多碎片化的污泥絮体，这说明芬顿反应主要发生在污泥絮体的表面和外部（如EPS层和液相）。因此，它可以被视为“细胞外氧化”。而在Fe2+/Ca(ClO)2调理的污泥中则测定到少量的活细胞和较为的完整污泥絮体，并且没有检测到羟基自由基。因此，它可以被视为“细胞内氧化”。此外，本文还探索出新型调理剂Fe2+/Ca(ClO)2调理污泥的最优投加量，以及其可同时实现污泥的深度脱水和总大肠菌的快速灭活（反应10 s后，污泥总大肠菌数量从未调理污泥的7194 MPN/g TS降至141 MPN/g TS，远小于土地利用时EPA规定的A类污泥标准限值1000 MPN/g TS）等优势。本研究从反应机理和实际应用等方面，为污泥深度脱水领域提供了重要理论依据。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135416301439
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135418308303
