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陳溫福院士團隊孟軍教授課題組在生物炭-微生物協(xié)同治理抗生素污染方面取得新進展

項目簡介 對苯二甲酸的工業(yè)生產主要采用以對二甲苯為原料的高溫液相氧化法。對二甲苯以乙酸 作為溶劑，以乙酸鈷-乙酸錳為催化劑，以四溴乙烷為助催化劑，于 221~225℃、2.5~3.0 兆帕下氧化生成對苯二甲酸，該生產過程中排放出高濃度有機廢水，pH 值在 2.5~3.3，CODCr 約 4500~8000 mg/L，其中除了含有大量醋酸外，還含有 1000 mg/L 左右的對苯二甲酸、苯 甲酸等有機物及少量的錳鹽等。 采用大孔樹脂吸附工藝分離回收水體中的 PTA、苯甲酸等苯系有機物，采用離子交換工藝富 集回收吸附出水中的錳離子，采用好氧生化工藝降解交換出水中的有機物（主要為乙酸）。 

國內外幾乎所有地下礦山井巷工程（包括隧道工程）在建設和使用過程中都不可避免地發(fā)生不同程度的塌方問題。其中，特大型塌方占所有塌方的 10％左右。塌方是巖土工程中常見的和最主要的工程災害，造成的經濟損失和人員傷亡及其巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計，近三年來，全國由于塌方造成的人員傷亡 3560 人，直接經濟損失達 120 億元，間接損失無法估量。塌方的預防及事故發(fā)生后的處理是長期困擾國內外巖土工程界的重大技術難題。土木與環(huán)境工程學院從 1993 年圍繞這一難題展開了研究工作，取得了一系列成果，先后獲得省部級科技進步一等獎兩項，二等獎兩項，三等獎兩項，其中以下技術構成了本項目的特色：治理主溜井特大塌方的托斗法施工技術；松散巖土層非套管成孔技術；插筋劈裂錨固注漿技術；分層多次高壓注漿預應力錨固技術；雙泵雙液注漿技術。

盤錦市遠東錦星化工有限公司在生產 DMSO、MSM 過程中，每個生產過程都有刺激性惡臭氣體和化工下腳料排放。為此企業(yè)采用了焚燒技術處理這些廢棄下腳料，并把各個車間排放的臭氣一并焚燒處理。但在化工下腳料和臭氣的焚燒過程中還會排放很多難聞的惡臭氣味，給現(xiàn)場工人和周圍居民造成很大的身心危害。通過現(xiàn)場考察，估計造成焚燒爐尾氣難聞的主要原因是爐溫較低，有機物在爐內燃燒不充分造成的。在這種情況下，可以利用臭氧的強氧化特性對尾氣中的剩余尾氣及時再處理，避免“漏網”顯惡臭氣體的排出。治理方案在焚燒爐尾氣排空煙囪底部安裝一個尾氣與臭氧氣體混合的反應器，或在引風機的進風口安裝臭氣和臭氧進行混合反應的混合器，反應完畢后尾氣就可以排放。◆經濟效益及市場分析1、技術可行性：臭氧可將絕大部分無機和有機的顯惡臭物質氧化掉，尤其是含硫、含酚的常規(guī)惡臭氣體。2、經濟可行性：臭氧的運行成本較低，且操作簡單、維修費用很低。3、該技術操作簡單、安全、可靠，

國內外幾乎所有地下礦山井巷工程（包括隧道工程）在建設和使用過程中都不可避免地發(fā)生不同程度的塌方問題。其中，特大型塌方占所有塌方的10％左右。塌方是巖土工程中常見的和最主要的工程災害，造成的經濟損失和人員傷亡及其巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計，近三年來，全國由于塌方造成的人員傷亡3560人，直接經濟損失達120億元，間接損失無法估量。塌方的預防及事故發(fā)生后的處理是長期困擾國內外巖土工程界的重大技術難題。 土木與環(huán)境工程學院從1993年圍繞這一難題展開了研究工作，取得了一系列成果，先后獲得省部級科技進步一等獎兩項，二等獎兩項，三等獎兩項，其中以下技術構成了本項目的特色： 治理主溜井特大塌方的托斗法施工技術； 松散巖土層非套管成孔技術； 插筋劈裂錨固注漿技術； 分層多次高壓注漿預應力錨固技術；雙泵雙液注漿技術。

盤錦市遠東錦星化工有限公司在生產DMSO、MSM過程中，每個生產過程都有刺激性惡臭氣體和化工下腳料排放。為此企業(yè)采用了焚燒技術處理這些廢棄下腳料，并把各個車間排放的臭氣一并焚燒處理。但在化工下腳料和臭氣的焚燒過程中還會排放很多難聞的惡臭氣味，給現(xiàn)場工人和周圍居民造成很大的身心危害。通過現(xiàn)場考察，估計造成焚燒爐尾氣難聞的主要原因是爐溫較低，有機物在爐內燃燒不充分造成的。在這種情況下，可以利用臭氧的強氧化特性對尾氣中的剩余尾氣及時再處理，避免“漏網”顯惡臭氣體的排出。 治理方案 在焚燒爐尾氣排空煙囪底部安裝一個尾氣與臭氧氣體混合的反應器，或在引風機的進風口安裝臭氣和臭氧進行混合反應的混合器，反應完畢后尾氣就可以排放。◆經濟效益及市場分析 1、技術可行性：臭氧可將絕大部分無機和有機的顯惡臭物質氧化掉，尤其是含硫、含酚的常規(guī)惡臭氣體。 2、經濟可行性：臭氧的運行成本較低，且操作簡單、維修費用很低。 3、該技術操作簡單、安全、可靠， 

針對目前國內小流域范圍內污染源輸入增加，河道及濕地自然凈化能力降低的問題，對小流域展開全面的的調查和治理，包括污染源頭截污強化凈化、流域水質生態(tài)凈化、生態(tài)系統(tǒng)自然修復、生態(tài)景觀提升美化四大工程。經過成套技術整治修復后的小流域能形成水系暢通、水質良好、生物多樣性豐富、濕地景觀優(yōu)美的健康格局，實現(xiàn)自我維持與良性演化。 在流域匯水過程中，對流域內不同的點源及面源污染通過不同的方式進行凈化，在出水端構建單位面積處理效率高的人工濕地系統(tǒng)，由組合工藝提升出水水質，滿足水體入河的排放標準。然后在流

1. 痛點問題 1）缺乏園區(qū)層面總體設計 現(xiàn)階段，園區(qū)在采用“環(huán)境污染第三方治理”模式時，專業(yè)第三方的引入多以解決具體問題為導向。園區(qū)層面對于解決園區(qū)的環(huán)境問題、提升園區(qū)環(huán)境質量往往缺乏總體規(guī)劃、總體設計，缺乏清晰的目標和步驟。“測”“管”“治”脫節(jié)，未能通過專業(yè)第三方的引入形成園區(qū)層面有效的環(huán)境治理體系。 2）標準趨嚴，穩(wěn)定達標困難 目前，我國已經進入污染物防控高標準處理新階段，對處理廢水、廢氣等要求將越來越高。在高標準處理背景下，保障污染物處理穩(wěn)定達到更加嚴格的水質標準成為難點。 3）工業(yè)污染物成分復雜，處理難度較大 工業(yè)污染物成分復雜，存在很多難降解的有毒有害物質。在工業(yè)污染物處理過程中，受許多環(huán)境因素的限制，有毒有害污染物可能會影響污染物處理系統(tǒng)的正常運行。 2. 解決方案 針對工業(yè)園區(qū)環(huán)境綜合治理缺乏總體設計，廢水、廢氣、固廢處理效率較低、難穩(wěn)定達標等問題，構建形成集工業(yè)園區(qū)層面減污降碳總體規(guī)劃、總體設計，廢水、廢氣、固廢污染物處理處置的工業(yè)園區(qū)污染綜合治理體系。包括多項先進技術產品： 被動式時間累積采樣系統(tǒng)、水征信息解析技術、廢水生物可處理特性分析檢測系統(tǒng)、非金屬摻雜零價金屬催化氧化技術、過氧化氫發(fā)生器原位高級氧化技術、UV/氯多波長紫外-電化學分段氧化技術、臭氧微納米氣泡技術、PSLAD深度脫氮除磷技術、抗氧化TFN膜、減風增濃+RTO廢氣治理+余熱回用技術、紫外-生物過濾（UV-BAF）聯(lián)合工藝、微波等離子體技術、外熱式活性炭再生爐技術、環(huán)境催化材料機械力化學制備技術、雙金屬分子篩催化劑制備技術等。

隨著近些年來我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，裝機容量的大幅度提升，供需矛盾已經逐漸不再是電力系統(tǒng)發(fā)展的主要矛盾。電網中非線性負載、沖擊性負載和不對稱性負載不斷增加， 同時，信息時代各種精密、敏感的生產設備對傳統(tǒng)的電網電能質量提出了更高要求，這些都 使得電能質量成為日益凸顯的主要問題。大型城市電網一般是負荷集中區(qū)域，近年來，各類 微電子、半導體、生物醫(yī)藥、精密制造、大型金融數(shù)據(jù)中心等敏感用戶對電網的供電電能質 量提出了更高要求。對供電企業(yè)而言，電能質量問題既是挑戰(zhàn)，也是機遇，電網中大量敏感 負荷也是供電企業(yè)潛在的高端用戶，對高品質供電有著強烈需求。本課題立足深圳電網當前面臨的實際問題和迫切需求，主要開展大型城市電網供電電能 質量規(guī)范體系的研究、重點區(qū)域電能質量問題的分析與治理方案研究、敏感用戶高品質電力 需求分析與對策研究、電能質量治理裝置柔性控制、新型拓撲結構和容量優(yōu)化等關鍵技術研 究，實現(xiàn)方案定制、裝置研制與工程示范，為深圳電網重點區(qū)域和敏感用戶的電能質量綜合 治理提供理論依據(jù)和技術支撐，對全面提高大型城市電網的電能質量和提升敏感用戶的電能 體驗具有積極的示范作用及推廣意義。對深圳電網電能質量突出區(qū)域進行調查研究與分析，首次完成深圳市 2010~2012 年電能 質量暫態(tài)事件分析，繪制了十二個中心站的 ITI(CBEMA)圖表，并結合調度數(shù)據(jù)分析了 電壓暫降事件原因;通過對多家電能質量敏感用戶的調研走訪，完成了深圳電網高品質電力 需求分析研究，建立了電能質量污染對高品質需求客戶影響的評價指標，完成了深圳干擾源 與敏感客戶分類指引及抗干擾措施指引。建設了 110kV 碧嶺變電站 10kV 動態(tài)電壓恢復器示范工程，研制了國內容量最大的 10kV 動態(tài)電壓恢復器(DVR)，首次實現(xiàn)區(qū)域范圍內電壓暫降問題的綜合治理示范，可同時治理 變電站大供電范圍內多個敏感負荷的電壓跌落問題。所研制 DVR 采用自取電方式，較儲能 方式降低了硬件成本和控制復雜性;采用級聯(lián) H 橋結構直接耦合至中壓線路中，可有效解 決變壓器耦合方式中變壓器非線性及飽和所帶來的問題。采用分相判斷投切晶閘管，分相容 量限幅和分相補償控制，確保了裝置靈活性與安全性。裝置補償容量 5MV，綜合效率大于 96%，電壓補償深度:三相跌落 70%，單相跌落 55%;輸出電壓諧波:THD 小于 5%;動態(tài) 響應時間小于 5ms。研制了中國首個統(tǒng)一電能質量調節(jié)裝置 UPQC 工業(yè)級產品，實現(xiàn)用戶側多種電能質量 問題的差異化、定制化綜合治理示范。直流側采用超級電容+電解電容組合的形式，避免了 系統(tǒng)因電壓跌落能量不足導致系統(tǒng)電壓跌落更深，甚至系統(tǒng)完全癱瘓的問題。提出了 UPQC 運行模型的無縫切換及串并聯(lián)側協(xié)調控制策略。解決了普通裝置無法解決的電壓暫升情況下 的能量回饋電網問題。建設了深圳長城開發(fā)科技股份有限公司電能質量綜合治理示范工程， 裝置電壓等級 380V，補償容量 500kVA~2MVA，綜合效率大于 96%，電壓運行范圍±20%， 電流諧波補償能力 THD 小于 5%，功率因數(shù)大于 0.97，不平衡補償能力大于 80%，動態(tài)響 應時間小于 5ms。

利用農業(yè)生態(tài)工程技術，實現(xiàn)重金屬污染農田土壤的安全和高 效利用，工礦污染區(qū)土壤重金屬等污染物的生態(tài)阻斷，降低和消除重金屬的環(huán) 境毒害效應。我國重金屬污染面積占耕地面積 20%以上，工礦企業(yè)場地污染嚴重。 隨著經濟發(fā)展和社會環(huán)境意識不斷提高，污染治理和土壤保護工作將日益受到 各級政府和廣大人民群眾的重視，重金屬污染土壤生態(tài)工程治理技術（綠色原 位修復）將具有廣闊的應用前景。 技術特點與優(yōu)勢：重金屬污染物年度年均下降 5%以上；土壤質量和生產潛 力得到恢復；生產效益（產值）比治理前提高 15%以上。綠色技術，治理與利用 同步，阻斷污染危害，保持和提高土壤生產效率。