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針對(duì)服務(wù)區(qū)污水處理的相關(guān)技術(shù) 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 現(xiàn)有高速公路服務(wù)區(qū)污水處理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)不合理，直接套用市政污水工藝，無(wú)法有效應(yīng)對(duì)服務(wù)區(qū)高波動(dòng)、高氨氮的水質(zhì)特征，普遍存在設(shè)備運(yùn)行維護(hù)難、生化系統(tǒng)穩(wěn)定性差和經(jīng)常崩潰、出水氮磷不達(dá)標(biāo)等突出問(wèn)題。產(chǎn)生黑臭水體，頻繁遭到附近村民投訴的現(xiàn)象。 為了解決以上問(wèn)題，本技術(shù)為堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先與綠色發(fā)展，營(yíng)造青山綠水的美好環(huán)境，解決服務(wù)區(qū)污水超標(biāo)排放污染環(huán)境的問(wèn)題，創(chuàng)新性的提出了針對(duì)高速服務(wù)區(qū)污水處理的新模式即“源頭分離、智能調(diào)蓄、分類處理、強(qiáng)化脫氮”的十六字字方針。即對(duì)服務(wù)區(qū)污水采用尿液分離技術(shù)，分離出高氮磷的尿液廢水，降低后續(xù)污水處理設(shè)施處理負(fù)荷；并采用人工智能算法動(dòng)態(tài)控制尿液廢水的收、貯、排，實(shí)現(xiàn)尿液廢水智能動(dòng)態(tài)調(diào)蓄，達(dá)到后續(xù)綜合污水氮磷濃度削峰填谷，降低波動(dòng)率，減少?zèng)_擊；對(duì)尿液廢水和綜合污水采用分類處理策略，研發(fā)高效生化脫氮技術(shù)，結(jié)合智能控制系統(tǒng)，針對(duì)不同波動(dòng)率的污水采用不同的抗沖擊抗波動(dòng)策略，實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)污水針對(duì)性控制；最后強(qiáng)化綜合污水處理系統(tǒng)的脫氮能力，研發(fā)具有強(qiáng)化脫氮能力的“菌巢”材料及其反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)主體污水處理工藝強(qiáng)脫氮、抗沖擊的效果，保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。 目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有專門針對(duì)服務(wù)區(qū)污水處理的相關(guān)的技術(shù)，本技術(shù)已在實(shí)驗(yàn)室小試和現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)尺度上驗(yàn)證了該新工藝和新思路的可行性，目前本技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)了三個(gè)國(guó)家發(fā)明專利，2篇學(xué)術(shù)論文正在撰寫中。這表明本技術(shù)具有很強(qiáng)的先進(jìn)性和獨(dú)占性。

燃煤汽化的二氧化碳的高值有效封存利用技術(shù)就是在特定工藝條件下，使CO2與氨發(fā)生反應(yīng)最后得到三聚氰酸等固體產(chǎn)品。該技術(shù)不僅能封存CO2，而且能使CO2得到增值，形成CO2產(chǎn)品利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。二氧化碳氨化礦化得到三聚氰酸產(chǎn)品技術(shù)具有以下特點(diǎn)： （1）固碳能力高，CO2占原料的重量比為72%；所需的反應(yīng)原料少； （2）CO2氨化礦化是合成尿素工藝創(chuàng)新，可行性高； （3）反應(yīng)原料來(lái)源簡(jiǎn)單，僅需要煤、水和空氣，也是燃煤清潔利用的低碳、低成本的工藝；

1 成果簡(jiǎn)介我國(guó)內(nèi)蒙古中西部和山西北部等地區(qū)的煤炭資源賦存豐富的含鋁礦物（主要是伯姆石），用于燃燒發(fā)電后產(chǎn)生的粉煤灰中氧化鋁含量高達(dá) 40-50%，是一種十分寶貴的具有較高經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值的潛在含鋁資源，尤其在我國(guó)現(xiàn)今面臨日益匱乏的鋁土礦資源情勢(shì)下， 甚至具有作為鋁土礦替代資源生產(chǎn)氧化鋁以保障鋁產(chǎn)業(yè)安全的重要意義。然而， 現(xiàn)今對(duì)內(nèi)蒙古和山西兩地的高鋁粉煤灰的鋁資源開發(fā)利用十分有限， 截至目前， 歷史堆存量已經(jīng)超過(guò)兩億噸，成為當(dāng)?shù)嘏欧帕孔畲蟮墓I(yè)廢渣。其中極少部分通過(guò)建設(shè)粉煤灰貯存庫(kù)進(jìn)行較規(guī)范的貯存， 如山西朔州建成貯存能力 1 億噸高鋁粉煤灰貯存庫(kù)，絕大部分高鋁粉煤灰露天堆積于曠野、平地，不僅占用寶貴的土地資源， 而且給周邊生態(tài)和居民健康帶來(lái)較大的環(huán)境安全隱患，如大氣粉塵污染、水體污染、土壤鹽堿化等。因而高鋁粉煤灰的消納和處理，尤其是高鋁粉煤灰的高附加值資源化利用， 已經(jīng)成為山西、內(nèi)蒙古兩地亟待解決的社會(huì)和環(huán)境問(wèn)題。 針對(duì)上述高鋁粉煤灰資源化潛力和現(xiàn)狀，國(guó)家發(fā)展改革委組織有關(guān)方面于 2011 年編制并印發(fā)了《 關(guān)于加強(qiáng)高鋁粉煤灰資源開發(fā)利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出積極開拓高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁這一新領(lǐng)域，促使資源最大化，對(duì)于增加國(guó)內(nèi)鋁資源供給、保障鋁產(chǎn)業(yè)安全，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約寶貴的土地資源，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，同時(shí)也對(duì)減少或者消除因粉煤灰而產(chǎn)生的中國(guó)東部地區(qū)嚴(yán)重的霧霾等環(huán)境問(wèn)題具有積極的意義。 在上述背景下， 我們研發(fā)并提出了該技術(shù)，旨在以低于傳統(tǒng)鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的平均行業(yè)成本， 高效回收高鋁粉煤灰中的鋁資源，以生產(chǎn)市場(chǎng)需求量很大的冶金級(jí)氧化鋁（僅國(guó)內(nèi)每年的市場(chǎng)容量就超過(guò) 1200 億人民幣）及高經(jīng)濟(jì)附加值的特種氧化鋁，同時(shí)不造成資源的二次大量消耗，不帶來(lái)環(huán)境的二次污染， 提取氧化鋁以后產(chǎn)生的尾渣為純度高于 99% 的二氧化硅，為市場(chǎng)價(jià)格很高的白炭黑，最終實(shí)現(xiàn)高鋁粉煤灰的全部高附加值利用。 該技術(shù)的特點(diǎn)如下：流程簡(jiǎn)單，不需要添加石灰石等，避免了相關(guān)開采帶來(lái)的生態(tài)和環(huán)境破壞；成本低，氧化鋁單位生產(chǎn)成本不超過(guò) 1000 元/噸，是目前鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁成本的1/3 到 1/2；尾渣量少，且中氧化硅含量超過(guò) 99%， 經(jīng)過(guò)篩分，就可以得到價(jià)格為高于 3000 元/噸的白炭黑。2 應(yīng)用說(shuō)明該技術(shù)主要適用于高鋁粉煤灰高附加值資源化，但原料可以擴(kuò)展至低品位鋁土礦、霞石礦等。采用低能耗、低成本的方式，回收其中蘊(yùn)含的資源。3 效益分析目前我國(guó)高鋁粉煤灰的堆存量超過(guò) 3 億噸，僅內(nèi)蒙古托克托電廠每年新產(chǎn)生的高鋁粉煤灰就達(dá)到 500 萬(wàn)噸。假設(shè)高鋁粉煤灰中氧化鋁平均含量 40%，總體回收率 90%，氧化鋁市場(chǎng)價(jià)格 2600 元/噸，若建成處理能力為 150 萬(wàn)噸/年的高鋁粉煤灰回收氧化鋁生產(chǎn)冶金級(jí)氧化鋁生產(chǎn)線，年產(chǎn)量為 51 萬(wàn)噸，僅冶金級(jí)氧化鋁產(chǎn)品產(chǎn)值即可達(dá)到 14 億元，而副產(chǎn)品白炭黑的產(chǎn)值亦可達(dá)到約 15 億元。經(jīng)過(guò)前期設(shè)備考察，總投資預(yù)計(jì)不超過(guò) 10 億元，投資額度僅為以鋁土礦為原料的產(chǎn)能相同的生產(chǎn)氧化鋁工藝的投資額的 1/3。該技術(shù)的開發(fā)和推廣，可以大大加速我國(guó)高鋁粉煤灰高附加值資源化利用的進(jìn)程，顯著降低高鋁粉煤灰?guī)?lái)的大氣和地下水污染。此外，由該新技術(shù)推廣而衍生的試劑回收成套設(shè)備生產(chǎn)也將帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 綜上所述， 該技術(shù)的全面推廣，將有助于整體提升我國(guó)高鋁粉煤灰資源化利用水平，一定程度上擺脫我國(guó)對(duì)國(guó)外進(jìn)口鋁土礦的依賴，保障鋁產(chǎn)業(yè)安全，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

綠色助劑、可代替助劑、高含量助劑的人才需求

氫氧化鎂的粒度、純度和表面特性直接關(guān)系到高聚物材料的力學(xué)性能、阻燃性能以及環(huán)保領(lǐng)域中對(duì)廢水、重金屬的處理，所以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、新型的氫氧化鎂的制備方法、氫氧化鎂的超細(xì)化和氫氧化鎂的表面改性對(duì)氫氧化鎂的應(yīng)用至關(guān)重要，對(duì)于高聚物材料阻燃問(wèn)題的解決和環(huán)境保護(hù)均具有重要意義。本技術(shù)是以廉價(jià)、普適性富鎂質(zhì)天然礦物為原料，經(jīng)冷加工、熱處理、化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程，制得六方片狀和纖維狀超細(xì)、高純氫氧化鎂粉體，為新型阻燃填充材料和工業(yè)廢水處理劑的生產(chǎn)提供保證。

該成果提供了用于重金屬鎘污染的水體及土壤環(huán)境治理的兩種絲狀真菌菌劑，其活性成分為淡紫擬青霉XLA及毛霉XLC菌株，具有菌絲發(fā)達(dá)、生物量大、重金屬吸附容量強(qiáng)、易于與液體分離收集更利于稀有重金屬的回收等眾多優(yōu)點(diǎn)，并且真菌菌絲通過(guò)大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵很容易獲得，是對(duì)土壤或環(huán)境鎘污染進(jìn)行生物修復(fù)的優(yōu)秀微生物材料。 土壤的微生物修復(fù)技術(shù)已經(jīng)在重金屬污染環(huán)境的修復(fù)過(guò)程中得到廣泛運(yùn)用。該技術(shù)應(yīng)用后水體或土地基本恢復(fù)正常功能，修復(fù)速度快，使用簡(jiǎn)單方便且效果理想，預(yù)計(jì)該技術(shù)投放市場(chǎng)可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 轉(zhuǎn)化條件：微生物真菌菌劑生產(chǎn)無(wú)需大面積廠房，有發(fā)酵罐和分裝車間即可投入生產(chǎn)。 成果完成時(shí)間：2015年7月

本項(xiàng)目主要針對(duì)痕量重金屬元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Fe、Mn、Cr、As 和有機(jī)物，合成三類萃取樹脂：（1）螯合樹脂（2）大孔吸附樹脂（3）砷萃取樹脂，為了實(shí)現(xiàn)在操作現(xiàn)場(chǎng)的痕量重金屬元素和有機(jī)物的快速分析，我們將萃取樹脂預(yù)富集和流動(dòng)注射技術(shù)聯(lián)合起來(lái)，建立一種在線分析方法，并對(duì)該方法的測(cè)定條件進(jìn)行優(yōu)化。 解決的關(guān)鍵問(wèn)題 1、分離富集海水中痕量重金屬元素和有機(jī)物所用的樹脂是本項(xiàng)研究的關(guān)鍵。要求所合成的樹脂在具有較適宜的螯合能力（和吸附能力）。 2、 所合成的樹脂要有很好的選擇性，對(duì)于待富集的痕量物質(zhì)具有良好的螯合（和吸附）能力，但是對(duì)于對(duì)分析有干擾的大量基體元素（如 K、Na 等）沒(méi)有明顯的作用，這樣可以消除大量元素對(duì)分析的干擾，提高了分析的準(zhǔn)確度和靈敏度。 3、樹脂應(yīng)有適宜的孔結(jié)構(gòu)和表面結(jié)構(gòu)，保證它的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)良好，便于快速富集和快速洗脫，這樣有利于在操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行在線分析，大大縮短分析時(shí)間。 4、檢測(cè)器的選擇。為了滿足流動(dòng)注射（FI）在線分析的要求，分析方法不僅要對(duì)待測(cè)物質(zhì)具有很低的檢出限，同時(shí)還要求它對(duì)分析信號(hào)可以快速反應(yīng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且待測(cè)試樣的用量很小。 

本發(fā)明涉及鎂合金技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高烘烤硬化鎂合金材料及其制備方法。本發(fā)明公開了一種高烘烤硬化鎂合金材料，包括以下化學(xué)成分：Zn 0.3～6.0wt.％、Ca 0.1～1.0wt.％，余量為晶粒細(xì)化元素、鎂和不可避免的雜質(zhì)；其中，所述晶粒細(xì)化元素為A l 0.1～3.0wt.％+Mn 0.1～0.7wt.％或Zr 0.1～0.7wt.％。本發(fā)明公開的一種高烘烤硬化鎂合金材料，經(jīng)烘烤硬化處理后基體中可形成高密度的納米GP區(qū)和納米團(tuán)簇，具備快速時(shí)效響應(yīng)能力，其成本低，工藝實(shí)施簡(jiǎn)單，可規(guī)模化生產(chǎn)，具備與烘烤硬化鋼相匹配的烘烤硬化性能。

農(nóng)業(yè)廢棄物中富含木糖，木糖以大分子的木聚糖的形式廣泛存在于植物半纖維素中，可通過(guò)水解等農(nóng)林業(yè)副產(chǎn)物如玉米芯等獲得。如何利用廉價(jià)農(nóng)業(yè)廢棄物中木糖發(fā)酵生產(chǎn)高附加值產(chǎn)物具有重要前景。本實(shí)驗(yàn)室通過(guò)多年研究，挖掘出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可高效利用木糖生產(chǎn)γ氨基丁酸（GABA)的乳酸菌,L. buchneri WPZ001 可利用木糖或玉米芯水解液為碳源生長(zhǎng)并高產(chǎn) GABA。GABA 是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì),在保健食品及飼料添加劑中用途廣泛，而目前其生產(chǎn)方法均為利用葡萄糖發(fā)酵生產(chǎn)。 本研究室研究發(fā)現(xiàn)：L. buchneri WPZ001 在以木糖為碳源的培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)和 GABA 合成情況均優(yōu)于葡萄糖，在分別以木糖和玉米芯稀硫酸水解液為碳源的 1 L 規(guī)模的靜置發(fā)酵中，48 h 的 GABA 產(chǎn)量分別可達(dá) 70.1 g/L 和 61.2 g/L，優(yōu)化后，GABA 產(chǎn)量進(jìn)一步提升到 313.1 g/L。本技術(shù)以富含木糖的農(nóng)業(yè)廢棄物為原料生產(chǎn) GABA 的，不僅有助于降低 GABA 生產(chǎn)成本，還對(duì)再生資源的利用具有重要意義。 

采用普通油酸生產(chǎn)高純油酸及 C21 二元酸，高純油酸能滿足特殊的使用要求，C21 二元酸是一種新型表面活性劑，具有優(yōu)良的表面化學(xué)性能及應(yīng)用性能，應(yīng)用于機(jī)械加工、潤(rùn)滑油等行業(yè)，同時(shí)去污性能好，用于超濃縮洗衣液（皂液），成本低于目前使用的非離子表面活性劑 。