主要学习和工作经历

      王爱杰，1995年哈尔滨师范大学生物学理学学位，2000年哈尔滨工业大学环境工程学博士学位，自1997年起在哈尔滨工业大学任教，2005年破格晋升教授。2002-2007年，先后赴美国密西根州立大学、美国俄克拉荷马大学和澳大利亚国立大学开展访问研究。长期从事污染物定向生物转化与资源化理论及技术研究。担任国际水协会(IWA)厌氧专业管理委员会常务理事、美国俄克拉荷马大学兼职教授、Applied Environ. Microbiol.等3个国际学术期刊编委、J. Environ. Analytical Toxicology 执行主编、《可持续能源》主编等学术任职。国家杰出青年科学基金获得者，长江学者奖励计划特聘教授，科技部中青年科技创新领军人才入选者。曾获国家科技二等奖3项，省部级一、二等奖8项；发表SCI收录论文130余篇，H因子21；科学出版社专著3部；授权国家发明专利20项。

研究方向：废水生物处理资源化

1．废水生物脱硫脱氮耦合硫资源回收理论与技术

    针对制药、化工等重污染行业含硫含氮有机废水，重点研究硫回收主导的废水生物脱硫脱氮技术原理与方法，丰富和延展生物脱硫理论；构建反硝化脱硫为核心的新型工艺装置（微氧强化脱硫装置、微生物强化脱硫装置、生物脱硫耦合硫同步回收装置），构建适宜的工艺调控策略，形成针对典型水质特征的优化组合工艺系统，通 过工程化逐步推进含硫含氮废水处理资源回收技术的发展。

    课题组在废水生物脱硫脱氮耦合硫资源回收技术方面，与企业合作完成10余项废水处理工程，获得国家科技进步二等奖。出版专著一部《废水厌氧处理硫酸盐还原菌生态学》（王爱杰，任南琪，科学出版社, 2009），受国家授权专利13项。并受环保部委托，编制《化学合成类制药工业水污染物排放标准》（GB21904-2008），2008年颁布实施。此技术2010年被国际水协（IWA）推荐为“城市可持续水处理系统代表成果”，被选为“国家鼓励发展的环境保护技术”。

案例1：年产5000吨6-APA高含氮含硫废水处理工程水量10000 吨/天,COD负荷约85吨/天，高浓度有机废水COD 20000 mg/L，硫酸盐6000-8000 mg/L，总氮 2300 mg/L；废水处理设施排水达园区污水处理厂进水水质标准

案例2：日处理万吨7-ACA废水处理工程计规模20000吨/天，COD负荷约120吨/天，总投资1.2亿元，占地115亩；高浓度有机废水COD 12000mg/L，硫酸盐6000-8000mg/L，总氮1750mg/L；此工程被选为国家高技术863计划项目废水处理示范基地。

案例3：化工医药园区废水处理工程日处理量4万吨，发酵类、化学合成类企业废水处理设施排水约75％以上，其它工业类废水处理设施排水及生活污水占25%以下；处理后的出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18483-2001）一级出水水质标准。

案例4：年产10000吨6-APA高含氮含硫废水处理工程日处理量18000吨/天，COD浓度为20000mg/L，高浓度有机废水COD 12000mg/L，硫酸盐6000-8000mg/L，总氮2300mg/L；处理后的出水水质达到园区污水处理厂进水水质标准。

案例5：年产10000吨6-APA生产线高含氮废水预处理-生物自养脱氮集成工程系统含氮有机废水氨氮浓度6000-8000mg/L，综合废水氨氮浓度800-1000mg/L；处理后的出水氨氮浓度5-17mg/L。

2．面向废水安全回用强化难降解污染物定向生物转化理论与技术

    该研究方向针对化工、制药、印染等重污染行业排放废水，基于微生物电化学体系，构建难降解有机污染物有效还原转化及节能氧化降解相耦合的工艺系统，并通过开发新型膜材料及其组件，构建抗污染、高通量型深度净化系统，最终形成高效性与经济相协调的难降解有机污染物强化处理与深度去除集成技术，为推动难降解工业 废水处理及安全回用技术的革新提供技术支撑。本研究方向的研究成果发表论文21篇，授权专利两项，出版专著1部。

图1. 难降解工业废水强化处理与深度净化研究方向的技术思路和研究内容

    课题组在此方向的研究中，率先提出了微生物催化电解强化难降解污染物定向还原的工艺思想，通过定向富集具有阴极电化学活性的功能微生物，形成具有催化污染物电化学还原的生物阴极，大幅度提高了污染物的还原降解速率。

图2. 生物阴极强化还原降解硝基芳香烃类污染物特性与规律

    发现并揭示了嗜电极微生物从阴极捕获电子加速偶氮染料、氯酚类以及硝基芳香烃类污染物还原降解的作用规律，明晰了生物阴极还原污染物的电化学特征以及转化途径，揭示了硝基芳香烃类有毒污染物在生物阴极还原作用下共同遵循的降解规律和不积累有毒中间产物的代谢特征，阐明了生物阴极加速污染物定向还原的催化规律 以及嗜阴极优势功能菌群组成。同时，基于生物阴极强化难降解有机物定向还原的工艺思想，构建了微生物催化电解与废水厌氧处理过程耦合的升流式和套筒型连续流微生物催化电解新型工艺装置，大幅度提高了难降解有机物的脱毒和降解速率，大大降低了隔膜式反应装置的内阻，同时升流式装置移除隔膜大大降低了工艺成本，解决了传统有隔膜反应装置中内阻较大和阴阳极pH 分化等问题。针对工艺放大和应用的难点问题，将微生物催化电解与废水厌氧处理系统集成，设计研发了厌氧折流板嵌套式耦合工艺，完成了中试规模厌氧折流板嵌套式耦合工艺的设计和处理染料废水的技术示范，为工程应用提供了重要的技术参数，推进了其在难降解废水处理中应用的进程。

图3. 套筒式和升流式微生物微生物催化电解反应装置厌示意图

图4. 生物电催化-水解酸化耦合中式规模反应装置示意图及实物

      该研究方向，受国家自然基金资助3项，国家科技重大专项项目资助1项。在Enviorn. Sci. Technol.和Water Res.等学术期刊上发表论文20余篇，授权国家发明专利2项。2013年，获得教育部自然科学一等奖。

 3．污水处理伴生污染物（污泥）分质资源化及循环利用生物技术

      针对城市污水处理过程剩余污泥等废弃生物质，重点研究碳、磷资源和甲烷能源回收技术原理与新方法；建 立高效污泥预处理溶胞技术和调质共发酵技术，构建废水厌氧处理-微生物电解耦合产甲烷新型工艺系统；开发短程发酵产挥发酸为主的发酵液调控方法，构建基于 发酵液可控制备缓释碳源技术和磷回收新技术，形成针对污泥中复杂有机质高效生物转化的优化组合工艺系统，为规模化应用提供技术依据。    针对污泥等废弃生物质生物转化速度慢、产能效率低等问题，突破厌氧发酵过程生物代谢障碍，建立了复杂有机碳源梯级利用微生物电解产氢工艺模式，构建了废水厌氧处理-微生物电解耦合产甲烷新型工艺系统，通过系统优化和定向生物调控，为规模化应用提供了技术依据，在混合微生物定向代谢调控方面丰富和完善了厌氧生物产能理论（专著1部）。曾获2007年国家技术发明二等奖、2013年教育部自然科学一等奖和2011年省自然科学一等奖。本方向研究成果发表论文19篇，授权专利2项，受邀做学术报告19次。

主要学术兼职

2010-2014年：Applied Environ. Microbiol.编委

2011年-至今：J. Environ. AnalyticalToxicology执行主编（Excutive Editor）

2011年-至今：J. gene Technol. 编委

2012年-至今：Energy Emission ControlTechnol. 编委

2012年-至今：《可持续能源》主编（Chief Editor）

2012年-至今：《生物信息学》副主编（Associate Chief Editor）

2012年-至今：《中国测试技术》编委（Editorial Board Member） 

2013年-至今：国际水协会（IWA）厌氧专业管理委员会常务理事

2010年-至今：美国微生物学会驻华大使（ASM Ambassador to China）

2007年-至今：美国俄克拉荷马州大学兼职教授（Adjunct Professor）

2013年-至今：国际水协会（IWA）厌氧专业委员会中国分会副主任

2009年-至今：中国生态学会微生物生态专业委员会理事

2011年-至今：中国微生物学会环境微生物专业委员会委员

2013年-至今：教育部长江学者奖励计划评审专家

2012年-至今：教育部新世纪优秀人才支持计划评审专家

2012年-至今：国家科技奖励评审专家

近五年主要科研项目

1．国家自然科学基金面上项目，电极活性微生物原位合成纳米钯及催化难降解污染物定向还原机制，No.31370157，2014-2017

2．国家水体污染控制与治理科技重大专项，淮河下游重污染河流水质改善技术集成与综合示范，2014ZX07204-005，2014-2016

3．国家杰出青年科学基金项目，水中低浓度难降解有机物强化生物转化及定向代谢调控，No.51225802，2013-2016

4．国家863计划主题项目课题，污水碳氮硫共脱除强化单质硫回收关键技术，2011AA060904，2011-2015

5．国家自然科学基金面上项目，生物质梯级利用产氢MFC系统中功能微生物主导的电子/质子产生与传递特征，No.50878062，2009-2011

6．国家自然科学基金面上项目，生物电催化-水解酸化耦合强化难降解废水预处理新工艺及机制，No.51078100，2011-2013

7．国家科技支撑项目课题，北方寒冷地区能量平衡型沼气发酵技术及装备，2008BADC4B01，2009-2012

8．国家863计划重点项目课题，城市污泥分级/ 分相厌氧消化组合技术研发及工程示范，2009AA064702，2009-2011

9．教育部产学研项目. 处理含氨氮废水的新型耦合厌氧生物技术研发与工程示范，2009B090300299，2009-2011

10．国家高技术研究发展计划863计划重点项目课题，生物复合絮凝剂的制备和应用关键技术与工程示范，2009AA062906，2009-2011

11．国家科技支撑计划项目课题，集中式城市生活垃圾生物制气成套设备研发与示范，2010-2013

近五年主要科研获奖及学术荣誉

2013年，生物电化学系统强化污水定向处理与能源回收的过程与机制，教育部，自然科学一等奖，第4完成人

2011年，有机废物梯级利用定向生物能源转化关键问题，黑龙江省政府，省自然科学奖二等奖，第1完成人

2010年，有机废水碳氮硫同步脱除新技术及工程应用，国务院，国家科技进步奖二等奖，第1完成人

2009年，复合型生物絮凝剂产业化技术，黑龙江省政府，省科技进步奖二等奖，第4完成人

2009年，有机废水碳氮硫同步脱除回收单质硫集成技术，黑龙江省政府，省技术发明奖一等奖，第1完成人

2013年，科技部中青年科技创新领军人才

2012年，国家杰出青年科学基金

2011年，长江学者奖励计划特聘教授，中华人民共和国教育部

2010年，黑龙江省杰出青年科学基金

代表论著

1．Liu Wenzong, AijieWang*, Cheng Shaoan, Bruce Logan. Geochip-based functional gene analysis ofanodophilic communities in microbial electrolysis cells under differentoperational modes. Environ. Sci. Technol.2010, 44(19):7729-7735

2. Zhou J*, Liu W, Deng Y, Jiang Y, Xue K, He, VanNostrand JD, Wu L, Yang Y, and Wang A*.Stochastic assembly leads to alternative communities with distinct functions ina bioreactor microbial community. mBio.2013, 4(2): 00584-12

3．Aijie Wang*, Cheng Haoyi, Liang Bin, Dan Cui, Nanqi Ren, NaLin, Byung Hong Kim, Korneel Rabeay. Efficient Reduction of Nitrobenzene toaniline with a biocatalyzed cathode. Environ.Sci. Technol. 2011, 45 (23): 10186-10193

4．Bin Liang, Hao-Yi Cheng, De-Yong Kong, Shu-HongGao, Fei Sun, Dan Cui, Fan-Ying Kong, Ai-Juan Zhou, Wen-Zong Liu, Nan-Qi Ren,Wei-Min Wu, Ai-Jie Wang*, Duu-JongLee*. Accelerated Reduction of Chlorinated Nitroaromatic AntibioticChloramphenicol by Biocathode. Environ.Sci. Technol. 2013, 47（10）: 5313-5361

5．Bin Liang, Hao-Yi Cheng, Van Nostrand Joy D.,Jin-cai Ma, Hao Yu, De-Yong Kong, Wenzong Liu, Nanqi Ren and Ai-Jie Wang*. Microbial community structure and function of Nitrobenzene reductionbiocathode in response to carbon source switchover. WaterResearch. 2014, 54(1): 137-148

6．Ren Nanqi, WangAijie*, Cao Guangli, Xu Jifei, Gao Lingfang. Bioconversion ofLignocellulosic biomass to Hydrogen: Potential and Challenges. Biotechnol. Adv. 2009, 27: 1051-1060

7．Aijie Wang*, Gao Lingfang, Nanqi Ren,Jifei Xu. Isolation and characterization of Shigella flexneri G3 for effectivecellulosic saccharification under mesophilic conditions. Appl. Environ. Microb. 2011, 77(2): 517-523.

8．Dan Sun, Douglas F. Call, Patrick D. Kiely, Aijie Wang*, Bruce E. Logan*.Syntrophic interactions improve power production in formic acid fed MFCsoperated with set anode potentials or fixed resistances. Biotechnol. Bioeng. 2012, 109 (2): 405-414

9．Wang Aijie*, Ren Nanqi, Shi Yingjun, Lee Duu-jong. Bioaugmented hydrogenproduction from microcrystalline cellulose using co-culture Clostridium acetobutylicum X9 and Ethanogenens harbinense B49. Internation Journal of Hydrogen Energy. 2008, 33(2): 912-917

10．Wenzong Liu, Aijie Wang*, Shaoan Cheng, Defeng Xing,Jizhong Zhou, Bruce E Logan. Source of methane and methods to control itsformation in single chamber microbial electrolysis cells. InternationalJournal of Hydrogen Energy. 2009,34 (9): 3653-3658

11．Ye Yuan, ChuanChen, Bin Liang, Cong Huang, Youkang Zhao, Xijun Xu, Wenbo Tan, Xu Zhou, ShuangGao, Dezhi Sun, DuuJong Lee, Jizhong Zhou, AijieWang*. Fine-Tuning Key Parameters ofan Integrated Reactor System for the Simultaneous Removal of Carbon, Sulfateand Ammonium and Elemental Sulfur Reclamation. Journal of Hazardous Material. 2014, 269: 56-67.

12．AijieWang*,Dan Cui, Haoyi Cheng, Yuqi Guo, Fanying Kong, Nanqi Ren, Weimin Wu. Amembrane-free, continuously feeding, single chamber up-flow biocatalyzedelectrolysis reactor for nitrobenzene reduction. Journal of Hazardous Material. 2012, 199/200: 401-409.

13．AijieWang*,Chunshuang Liu, Nanqi Ren, Hongjun Han, Duujong Lee. Simultaneous removal of sulfide, nitrate andacetate: kinetic modeling. Journal ofHazardous Material. 2009, 178: 35-41.

14．AijieWang*,Chunshuang Liu, Hongjun Han, Nanqi Ren, Duujong Lee. Modeling denitrifyingsulfide removal process using artificial neural networks. Journal of Hazardous Material. 2009, 168 (2-3): 1274-1279.