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針對服務(wù)區(qū)污水處理的相關(guān)技術(shù) 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 現(xiàn)有高速公路服務(wù)區(qū)污水處理系統(tǒng)的總體設(shè)計不合理，直接套用市政污水工藝，無法有效應(yīng)對服務(wù)區(qū)高波動、高氨氮的水質(zhì)特征，普遍存在設(shè)備運行維護難、生化系統(tǒng)穩(wěn)定性差和經(jīng)常崩潰、出水氮磷不達標(biāo)等突出問題。產(chǎn)生黑臭水體，頻繁遭到附近村民投訴的現(xiàn)象。 為了解決以上問題，本技術(shù)為堅持生態(tài)優(yōu)先與綠色發(fā)展，營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)境的問題，創(chuàng)新性的提出了針對高速服務(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、強化脫氮”的十六字字方針。即對服務(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)施處理負荷；并采用人工智能算法動態(tài)控制尿液廢水的收、貯、排，實現(xiàn)尿液廢水智能動態(tài)調(diào)蓄，達到后續(xù)綜合污水氮磷濃度削峰填谷，降低波動率，減少沖擊；對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)，針對不同波動率的污水采用不同的抗沖擊抗波動策略，實現(xiàn)服務(wù)區(qū)污水針對性控制；最后強化綜合污水處理系統(tǒng)的脫氮能力，研發(fā)具有強化脫氮能力的“菌巢”材料及其反應(yīng)器，實現(xiàn)主體污水處理工藝強脫氮、抗沖擊的效果，保證出水穩(wěn)定達標(biāo)。 目前國內(nèi)沒有專門針對服務(wù)區(qū)污水處理的相關(guān)的技術(shù)，本技術(shù)已在實驗室小試和現(xiàn)場中試試驗尺度上驗證了該新工藝和新思路的可行性，目前本技術(shù)已經(jīng)申請了三個國家發(fā)明專利，2篇學(xué)術(shù)論文正在撰寫中。這表明本技術(shù)具有很強的先進性和獨占性。

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： （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)原料來源簡單，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 成果簡介我國內(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 40-50%，是一種十分寶貴的具有較高經(jīng)濟開發(fā)價值的潛在含鋁資源，尤其在我國現(xiàn)今面臨日益匱乏的鋁土礦資源情勢下， 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。其中極少部分通過建設(shè)粉煤灰貯存庫進行較規(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，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和環(huán)境問題。 針對上述高鋁粉煤灰資源化潛力和現(xiàn)狀，國家發(fā)展改革委組織有關(guān)方面于 2011 年編制并印發(fā)了《 關(guān)于加強高鋁粉煤灰資源開發(fā)利用的指導(dǎo)意見》，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，對于增加國內(nèi)鋁資源供給、保障鋁產(chǎn)業(yè)安全，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、保護生態(tài)環(huán)境、節(jié)約寶貴的土地資源，促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，同時也對減少或者消除因粉煤灰而產(chǎn)生的中國東部地區(qū)嚴(yán)重的霧霾等環(huán)境問題具有積極的意義。 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)市場需求量很大的冶金級氧化鋁（僅國內(nèi)每年的市場容量就超過 1200 億人民幣）及高經(jīng)濟附加值的特種氧化鋁，同時不造成資源的二次大量消耗，不帶來環(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，為市場價格很高的白炭黑，最終實現(xiàn)高鋁粉煤灰的全部高附加值利用。 該技術(shù)的特點如下：流程簡單，不需要添加石灰石等，避免了相關(guān)開采帶來的生態(tài)和環(huán)境破壞；成本低，氧化鋁單位生產(chǎn)成本不超過 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 99%， 經(jīng)過篩分，就可以得到價格為高于 3000 元/噸的白炭黑。2 應(yīng)用說明該技術(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，回收其中蘊含的資源。3 效益分析目前我國高鋁粉煤灰的堆存量超過 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到 500 萬噸。假設(shè)高鋁粉煤灰中氧化鋁平均含量 40%，總體回收率 90%，氧化鋁市場價格 2600 元/噸，若建成處理能力為 150 萬噸/年的高鋁粉煤灰回收氧化鋁生產(chǎn)冶金級氧化鋁生產(chǎn)線，年產(chǎn)量為 51 萬噸，僅冶金級氧化鋁產(chǎn)品產(chǎn)值即可達到 14 億元，而副產(chǎn)品白炭黑的產(chǎn)值亦可達到約 15 億元。經(jīng)過前期設(shè)備考察，總投資預(yù)計不超過 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，可以大大加速我國高鋁粉煤灰高附加值資源化利用的進程，顯著降低高鋁粉煤灰?guī)淼拇髿夂偷叵滤廴尽４送猓稍撔录夹g(shù)推廣而衍生的試劑回收成套設(shè)備生產(chǎn)也將帶來可觀的經(jīng)濟和社會效益。 綜上所述， 該技術(shù)的全面推廣，將有助于整體提升我國高鋁粉煤灰資源化利用水平，一定程度上擺脫我國對國外進口鋁土礦的依賴，保障鋁產(chǎn)業(yè)安全，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，促進區(qū)域經(jīng)濟與環(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)域中對廢水、重金屬的處理，所以經(jīng)濟、實用、新型的氫氧化鎂的制備方法、氫氧化鎂的超細化和氫氧化鎂的表面改性對氫氧化鎂的應(yīng)用至關(guān)重要，對于高聚物材料阻燃問題的解決和環(huán)境保護均具有重要意義。本技術(shù)是以廉價、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)等過程，制得六方片狀和纖維狀超細、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、生物量大、重金屬吸附容量強、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，并且真菌菌絲通過大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵很容易獲得，是對土壤或環(huán)境鎘污染進行生物修復(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)過程中得到廣泛運用。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，使用簡單方便且效果理想，預(yù)計該技術(shù)投放市場可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。 轉(zhuǎn)化條件：微生物真菌菌劑生產(chǎn)無需大面積廠房，有發(fā)酵罐和分裝車間即可投入生產(chǎn)。 成果完成時間：2015年7月

本項目主要針對痕量重金屬元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Fe、Mn、Cr、As 和有機物，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，為了實現(xiàn)在操作現(xiàn)場的痕量重金屬元素和有機物的快速分析，我們將萃取樹脂預(yù)富集和流動注射技術(shù)聯(lián)合起來，建立一種在線分析方法，并對該方法的測定條件進行優(yōu)化。 解決的關(guān)鍵問題 1、分離富集海水中痕量重金屬元素和有機物所用的樹脂是本項研究的關(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，但是對于對分析有干擾的大量基體元素（如 K、Na 等）沒有明顯的作用，這樣可以消除大量元素對分析的干擾，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)場進行在線分析，大大縮短分析時間。 4、檢測器的選擇。為了滿足流動注射（FI）在線分析的要求，分析方法不僅要對待測物質(zhì)具有很低的檢出限，同時還要求它對分析信號可以快速反應(yīng)，實時監(jiān)測，并且待測試樣的用量很小。 

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.％，余量為晶粒細化元素、鎂和不可避免的雜質(zhì)；其中，所述晶粒細化元素為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)和納米團簇，具備快速時效響應(yīng)能力，其成本低，工藝實施簡單，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。本實驗室通過多年研究，挖掘出具有自主知識產(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 70.1 g/L 和 61.2 g/L，優(yōu)化后，GABA 產(chǎn)量進一步提升到 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)用于機械加工、潤滑油等行業(yè)，同時去污性能好，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 。