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本成果具體涉及用于靜滯水面的低能耗水動(dòng)力抑藻裝置。目前國內(nèi)外現(xiàn)有的 利用物理方法抑制藻類生長的噴泉和推流器技術(shù)能耗高、輻射面積有限，本成果 利用機(jī)械原理，利用小型電機(jī)，形成持續(xù)擊打水面的機(jī)械振動(dòng)，在水面產(chǎn)生既有 橫波又有縱波的表面波，利用表面波的傳遞距離遠(yuǎn)，頻率較慢的特點(diǎn)，傳波過程 中水面各點(diǎn)上下運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上形成持續(xù)的紊動(dòng)，營造不利于藻類的生存環(huán) 境，繼而干擾藻類的生長，實(shí)現(xiàn)藻類的生長抑制。

1.痛點(diǎn)問題 隨著我國城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，城市污水和污泥處理量急劇攀升，2021年市政污泥規(guī)模超過7000萬噸，高效低成本減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化污泥處理處置已成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要且緊迫的需求。城市的快速發(fā)展導(dǎo)致原本處于郊區(qū)的污水處理廠已處于市區(qū)，現(xiàn)有污泥處理技術(shù)（如干化+焚燒，厭氧消化、好氧堆肥等）由于臭氣排放存在明顯的“鄰避效應(yīng)”，周邊居民反對強(qiáng)烈；同時(shí)存在處理成本高，或減量化不足導(dǎo)致污泥運(yùn)輸費(fèi)用高和運(yùn)輸臭氣外溢等問題。 2.解決方案 超低能耗高效安全污泥濕式氧化處理技術(shù)（SEUE-WAO）利用高溫和一定壓力，以富氧空氣作為氧化劑，在液相中將有機(jī)物分解為二氧化碳、水等無機(jī)物或小分子有機(jī)物的化學(xué)過程。 1)該技術(shù)全程封閉運(yùn)行，污泥濕式氧化產(chǎn)生的反應(yīng)氣經(jīng)過噴淋處理和土壤濾池過濾后可達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)了臭氣的零排放，徹底解決“鄰避效應(yīng)”。 2)本技術(shù)開發(fā)了高效自清潔低阻污泥-污泥換熱技術(shù)，將污泥有機(jī)物氧化反應(yīng)釋放的能量深度回收用于預(yù)熱調(diào)質(zhì)污泥，工藝能耗大幅降低，只需要少量加熱甚至無需電加熱可維持工藝系統(tǒng)運(yùn)行，同時(shí)開發(fā)的反應(yīng)泥余壓余熱儲(chǔ)存與利用新工藝，實(shí)現(xiàn)了工藝超低成本、高效安全運(yùn)行。 3)該技術(shù)處理后的污泥含水率可降低至40%以下，減量化~80%，大大減少運(yùn)泥運(yùn)輸費(fèi)用，處理后的污泥氣味小，減小了臭氣外溢的風(fēng)險(xiǎn)。 4)該技術(shù)靈活性強(qiáng)，根據(jù)處置路徑的不同，可調(diào)整工藝參數(shù)。處理后的污泥處置路徑多樣，可作為包裝類紙板的填料資源化利用，也可用于制磚、陶粒等建材利用，或用于焚燒處置。 綜上，本技術(shù)臭氣零排放，環(huán)境友好性佳，解決了現(xiàn)有技術(shù)的二次污染和鄰避效應(yīng)難題；同時(shí)充分回收能量，具有超低處理成本、安全高效、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)物可資源化利用等優(yōu)點(diǎn)。 3.合作需求 1）成立新公司進(jìn)行示范工程建設(shè)的資本投資； 2）擁有污泥處理業(yè)務(wù)資源的水務(wù)集團(tuán)等企業(yè)進(jìn)行合作推廣應(yīng)用； 3）構(gòu)建針對產(chǎn)品工程化推廣的專業(yè)化管理和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)。

技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢 1、對現(xiàn)有的用于污水處理的膜進(jìn)行改性，提高膜通量，減小跨膜壓力。膜通量較現(xiàn)有膜提高2倍以上，跨膜壓力只有1米左右水柱。 2、突破了以往MBR膜都是與泥水直接接觸的固有形式，對MBR結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，減少膜與污泥、胞外聚合物（EPS）等膜污染關(guān)鍵物質(zhì)的接觸，可以極大緩解膜污染問題； 3 、采用的廉價(jià)耐污染膜材料，延長膜的使用壽命，降低運(yùn)行成本； 4 、控制反應(yīng)器微生物處于內(nèi)源呼吸期，反應(yīng)器中能有效建立細(xì)菌—原生動(dòng)物—后生動(dòng)物微生態(tài)系

本發(fā)明公開了一種耦合太陽能與化學(xué)鏈空分技術(shù)的低能耗富氧燃燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括干蒸汽制取裝置、化學(xué)鏈空分裝置以及富氧燃燒裝置，其中，干蒸汽制取裝置包括太陽能集熱器、蒸汽發(fā)生器和分流器，干蒸汽制取裝置生成的干蒸汽經(jīng)分流器分為兩股：一股干蒸汽進(jìn)入化學(xué)鏈空分裝置用于吸氧反應(yīng)器的流化氣，另一股干蒸汽進(jìn)入富氧燃燒裝置，化學(xué)鏈空分裝置生成的高純度氧氣進(jìn)入富氧燃燒裝置與干蒸汽和燃料進(jìn)行混合燃燒，產(chǎn)物經(jīng)簡單冷凝分離后獲得高純度的二

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 共沸物的形成是由物質(zhì)的性質(zhì)決定的，對大多數(shù)物系來講，會(huì)形成最低共沸 物（比最高共沸物多很多）。共沸物一旦形成，除非有分相的體系，否則是不能 拿到高純度物質(zhì)的，比如，乙醇和水的體系，在常壓狀態(tài)下，理論上精餾得到的 乙醇最高濃度是 95.6%（wt），通常的做法是加入苯等作為攜帶劑可以得到無水 乙醇。我們采用變壓的操作方法分離共沸混合物，適用于乙腈-水，乙酸乙酯-乙 醇等絕大多數(shù)物系，產(chǎn)品乙腈，乙酸乙酯和乙醇的濃度可以達(dá)到 99.0%-99.9%（視 雜質(zhì)不同，可能有差異）。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 從含有乙腈的廢水中（或含有乙酸乙酯和乙醇的混合物中）利用變壓操作改 變共沸點(diǎn)的方法進(jìn)行共沸精餾，以乙酸乙酯和乙醇的混合物分離為例，第一個(gè)塔 在減壓下操作，共沸組成 26%（乙醇），第二塔常壓操作，共沸組成 31%（乙 8天津大學(xué)科技成果選編 醇），這樣就可以在塔釜得到純度很高的乙酸乙酯，在第一個(gè)塔底得到高濃度的 乙醇。利用我們獨(dú)特的技術(shù)，可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使能量消 耗大大降低。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 采用上面的工藝，從乙腈-水的混合物中分離得到高純度的乙腈（≥99.5%）。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 該方法適用于大多數(shù)的有共沸物的體系，應(yīng)用面廣，系統(tǒng)操作簡便、彈性大， 可以采用板式塔和填料塔相結(jié)合的方案更提高了原料的適應(yīng)性，回收后的溶劑純 度高，完全可以返回使用，大大降低廠家生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。可以視 具體物系提供詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析報(bào)告。 應(yīng)用領(lǐng)域：石油化工，精細(xì)化工，醫(yī)藥行業(yè)等等。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模） 原料主要是工業(yè)生產(chǎn)過程中加入的溶劑，或者有機(jī)反應(yīng)過程中產(chǎn)生新的物質(zhì)， 所需的設(shè)備主要是兩套精餾塔，原料、產(chǎn)品貯罐和簡單的儀表等，可以室外操作， 廠房規(guī)模小，投資規(guī)模大小視原料情況和處理量，具體問題具體分析。 合作方式及條件：技術(shù)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)服務(wù)。

隨著工業(yè)和城市的發(fā)展，污水處理率的提高，城市污泥產(chǎn)量必然越來越大。污泥是一種很有利用價(jià)值的潛在資源，為了充分利用這種資源，減少環(huán)境公害，世界上許多國家都在大力發(fā)展污泥處置和利用的各種技術(shù)。相對于發(fā)達(dá)國家來講，我國污泥處理利用技術(shù)還比較落后，同時(shí)考慮到我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國。因此，將經(jīng)過穩(wěn)定 化、無害化處理后的污泥進(jìn)行土地循環(huán)利用，是我國污泥資源化利用較有前景的一種途徑。鑒于污泥土地利用所涉及的研究與利用等方面的種種問題，要想達(dá)到安全有效的目標(biāo)，政府有計(jì)劃地組織環(huán)境保護(hù)部門同農(nóng)業(yè)部門開展污泥土地利用方面

共沸物的形成是由物質(zhì)的性質(zhì)決定的，對大多數(shù)物系來講，會(huì)形成最低共沸物（比最高共沸物多很多）。共沸物一旦形成，除非有分相的體系，否則是不能拿到高純度物質(zhì)的，比如，乙醇和水的體系，在常壓狀態(tài)下，理論上精餾得到的乙醇最高濃度是95.6%（wt），通常的做法是加入苯等作為攜帶劑可以得到無水乙醇。我們采用變壓的操作方法分離共沸混合物，適用于乙腈-水，乙酸乙酯-乙醇等絕大多數(shù)物系，產(chǎn)品乙腈，乙酸乙酯和乙醇的濃度可以達(dá)到99.0%-99.9%（視雜質(zhì)不同，可能有差異）從含有乙腈的廢水中（或含有乙酸乙酯和乙醇的混合物中）利用變壓操作改變共沸點(diǎn)的方法進(jìn)行共沸精餾，以乙酸乙酯和乙醇的混合物分離為例，第一個(gè)塔在減壓下操作，共沸組成26%（乙醇），第二塔常壓操作，共沸組成31%（乙醇），這樣就可以在塔釜得到純度很高的乙酸乙酯，在第一個(gè)塔底得到高濃度的乙醇。利用我們獨(dú)特的技術(shù)，可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使能量消耗大大降低。應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：該方法適用于大多數(shù)的有共沸物的體系，應(yīng)用面廣，系統(tǒng)操作簡便、彈性大，可以采用板式塔和填料塔相結(jié)合的方案更提高了原料的適應(yīng)性，回收后的溶劑純度高，完全可以返回使用，大大降低廠家生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。可以視具體物系提供詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析報(bào)告。

 技術(shù)成熟度：技術(shù)突破 本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理簡單、生產(chǎn)成本低、調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點(diǎn)。教師示范時(shí)，首先將磁力底座吸附在焊接試件上，然后，通過焊條角度上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)焊條的上下空間位置。在調(diào)焊條角度左右調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使焊條上下左右角度調(diào)整到位，最后固定焊條。 焊接教學(xué)焊條角度示范器包括三部分： 1.磁力底座； 2.焊條角度上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 3.焊條角度左右調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 4焊條夾持機(jī)構(gòu)。 避免傳統(tǒng)焊接示范講解時(shí)教師赤手拿焊條時(shí)的不規(guī)范，角度不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)。學(xué)生能更直觀的觀察焊條的空間位置，了解焊條角度和焊縫成形的關(guān)系。本裝置具有穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及安全性。

圖1 零能耗制冷纖維織物制備技術(shù)示意圖 零能耗智能制冷織物將光電超材料技術(shù)與智能紡織技術(shù)結(jié)合，旨在將隨機(jī)結(jié)構(gòu)排布的微納材料與批量制備工藝相結(jié)合制備多材料功能纖維，引入特定波段光學(xué)反射與輻射能力的新特性，構(gòu)建在陽光直射的室外環(huán)境下具有顯著的降溫效果（1-30°C范圍內(nèi)可控）的零能耗輻射制冷智能織物（圖1），是材料-光學(xué)-紡織技術(shù)的跨領(lǐng)域多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新。   圖2 零能耗智能制冷織物初步結(jié)果示意圖：(a) 多材料纖維實(shí)物展示圖；(b) 多材料纖維光學(xué)照片；(c) 多材料纖維縫紉照片；(d) 制冷織物實(shí)物展示圖；(e) 制冷織物光學(xué)照片。 基于多材料纖維及纖維束制冷紗線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和光學(xué)材料調(diào)控，批量纖維制備工藝已獲得均勻連續(xù)的制冷纖維（圖2 a, b），纖維強(qiáng)度足以利用縫紉機(jī)在商用面料上進(jìn)行任意文字和形狀的繡花。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用紡紗和織造技術(shù)，得到在太陽輻射波段具有＞90%反射率、在中紅外波段具有＞90%發(fā)射率的、經(jīng)緯編織的光學(xué)超材料制冷織物（圖2 d, e）。   圖3 零能耗制冷織物模擬測試。(a) 制冷織物樣品降溫測試結(jié)果曲線圖；(b) 制冷織物樣品與商用織物樣品降溫測試對比結(jié)果曲線圖；(c) 制冷織物樣品與商用防曬衣樣品降溫測試對比結(jié)果曲線圖。 經(jīng)嚴(yán)格的測試，零能耗制冷織物樣品可實(shí)現(xiàn)全天低于環(huán)境溫度2-10℃的良好輻射制冷效果（圖3a）。在此基礎(chǔ)上，對樣品織物、一系列商用織物（棉、氨綸、雪紡、麻布、防曬衣）以及模擬裸露皮膚進(jìn)行對比降溫測試（圖3 b, c），在正午太陽輻射功率最強(qiáng)的整個(gè)時(shí)間段，織物樣品低于不同商業(yè)面料5-7℃，低于不同品牌的防曬衣3-7℃。進(jìn)一步在人體皮膚表面和小車模型內(nèi)部進(jìn)行降溫測試（圖4），與普通棉織物相比，智能制冷織物覆蓋的人體皮膚表面可低~3℃，小車與空白小車的差值溫度可達(dá)~30℃，與反光車罩覆蓋的小車的差值溫度可達(dá)~27℃，具有優(yōu)異的降溫效果。   圖4 零能耗制冷織物降溫測試。(a) 人體降溫測試紅外圖；(b) 小車模型降溫測試。 零能耗制冷織物可對人體局部微環(huán)境實(shí)現(xiàn)高效的熱學(xué)調(diào)控，提供一種低成本、零能耗、高效的個(gè)人熱管理方案，顛覆傳統(tǒng)制冷技術(shù)，尤其是克服室外人體熱管理技術(shù)固有的低效率、高能耗、大體積等瓶頸問題，并緩解傳統(tǒng)制冷耗能導(dǎo)致的碳排放；零能耗制冷織物體系基于批量纖維制備技術(shù)以及先進(jìn)紡紗織造工藝，具有零功耗降溫、低成本、可產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)特征，與現(xiàn)有紡織行業(yè)相兼容，適合大規(guī)模推廣制備和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；零能耗制冷織物秉持可持續(xù)發(fā)展的理念，采用可降解的服用聚合物材料和低成本的微納顆粒為原料，打造低排放、可循環(huán)、綠色環(huán)保、柔軟親膚、舒適透氣的可穿戴終端產(chǎn)品。應(yīng)用前景廣泛，可用于包括高端智能服裝、特種服裝、高端先進(jìn)建材、個(gè)人熱管理裝置、冷鏈系統(tǒng)、智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)等領(lǐng)域，對纖維新材料技術(shù)和高端紡織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義。

項(xiàng)目成果/簡介:圖1 零能耗制冷纖維織物制備技術(shù)示意圖零能耗智能制冷織物將光電超材料技術(shù)與智能紡織技術(shù)結(jié)合，旨在將隨機(jī)結(jié)構(gòu)排布的微納材料與批量制備工藝相結(jié)合制備多材料功能纖維，引入特定波段光學(xué)反射與輻射能力的新特性，構(gòu)建在陽光直射的室外環(huán)境下具有顯著的降溫效果（1-30°C范圍內(nèi)可控）的零能耗輻射制冷智能織物（圖1），是材料-光學(xué)-紡織技術(shù)的跨領(lǐng)域多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新。 圖2 零能耗智能制冷織物初步結(jié)果示意圖：(a) 多材料纖維實(shí)物展示圖；(b) 多材料纖維光學(xué)照片；(c) 多材料纖維縫紉照片；(d) 制冷織物實(shí)物展示圖；(e) 制冷織物光學(xué)照片。基于多材料纖維及纖維束制冷紗線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和光學(xué)材料調(diào)控，批量纖維制備工藝已獲得均勻連續(xù)的制冷纖維（圖2 a, b），纖維強(qiáng)度足以利用縫紉機(jī)在商用面料上進(jìn)行任意文字和形狀的繡花。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用紡紗和織造技術(shù)，得到在太陽輻射波段具有＞90%反射率、在中紅外波段具有＞90%發(fā)射率的、經(jīng)緯編織的光學(xué)超材料制冷織物（圖2 d, e）。 圖3 零能耗制冷織物模擬測試。(a) 制冷織物樣品降溫測試結(jié)果曲線圖；(b) 制冷織物樣品與商用織物樣品降溫測試對比結(jié)果曲線圖；(c) 制冷織物樣品與商用防曬衣樣品降溫測試對比結(jié)果曲線圖。經(jīng)嚴(yán)格的測試，零能耗制冷織物樣品可實(shí)現(xiàn)全天低于環(huán)境溫度2-10℃的良好輻射制冷效果（圖3a）。在此基礎(chǔ)上，對樣品織物、一系列商用織物（棉、氨綸、雪紡、麻布、防曬衣）以及模擬裸露皮膚進(jìn)行對比降溫測試（圖3 b, c），在正午太陽輻射功率最強(qiáng)的整個(gè)時(shí)間段，織物樣品低于不同商業(yè)面料5-7℃，低于不同品牌的防曬衣3-7℃。進(jìn)一步在人體皮膚表面和小車模型內(nèi)部進(jìn)行降溫測試（圖4），與普通棉織物相比，智能制冷織物覆蓋的人體皮膚表面可低~3℃，小車與空白小車的差值溫度可達(dá)~30℃，與反光車罩覆蓋的小車的差值溫度可達(dá)~27℃，具有優(yōu)異的降溫效果。 圖4 零能耗制冷織物降溫測試。(a) 人體降溫測試紅外圖；(b) 小車模型降溫測試。零能耗制冷織物可對人體局部微環(huán)境實(shí)現(xiàn)高效的熱學(xué)調(diào)控，提供一種低成本、零能耗、高效的個(gè)人熱管理方案，顛覆傳統(tǒng)制冷技術(shù)，尤其是克服室外人體熱管理技術(shù)固有的低效率、高能耗、大體積等瓶頸問題，并緩解傳統(tǒng)制冷耗能導(dǎo)致的碳排放；零能耗制冷織物體系基于批量纖維制備技術(shù)以及先進(jìn)紡紗織造工藝，具有零功耗降溫、低成本、可產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)特征，與現(xiàn)有紡織行業(yè)相兼容，適合大規(guī)模推廣制備和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；零能耗制冷織物秉持可持續(xù)發(fā)展的理念，采用可降解的服用聚合物材料和低成本的微納顆粒為原料，打造低排放、可循環(huán)、綠色環(huán)保、柔軟親膚、舒適透氣的可穿戴終端產(chǎn)品。應(yīng)用前景廣泛，可用于包括高端智能服裝、特種服裝、高端先進(jìn)建材、個(gè)人熱管理裝置、冷鏈系統(tǒng)、智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)等領(lǐng)域，對纖維新材料技術(shù)和高端紡織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號:CN111575823A、CN111826965A、CN111455484A、CN111455483A、CN111560672A、2021101783117、2021100207492技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國際領(lǐng)先水平成果獲得方式:與企業(yè)合作獲得政府支持情況:國家級計(jì)劃/專項(xiàng)類別:源頭創(chuàng)新計(jì)劃-人才發(fā)展專項(xiàng)獲得經(jīng)費(fèi):300.00萬元