项目简介 对苯二甲酸的工业生产主要采用以对二甲苯为原料的高温液相氧化法。对二甲苯以乙酸 作为溶剂，以乙酸钴-乙酸锰为催化剂，以四溴乙烷为助催化剂，于 221~225℃、2.5~3.0 兆帕下氧化生成对苯二甲酸，该生产过程中排放出高浓度有机废水，pH 值在 2.5~3.3，CODCr 约 4500~8000 mg/L，其中除了含有大量醋酸外，还含有 1000 mg/L 左右的对苯二甲酸、苯 甲酸等有机物及少量的锰盐等。 采用大孔树脂吸附工艺分离回收水体中的 PTA、苯甲酸等苯系有机物，采用离子交换工艺富 集回收吸附出水中的锰离子，采用好氧生化工艺降解交换出水中的有机物（主要为乙酸）。 

国内外几乎所有地下矿山井巷工程（包括隧道工程）在建设和使用过程中都不可避免地发生不同程度的塌方问题。其中，特大型塌方占所有塌方的 10％左右。塌方是岩土工程中常见的和最主要的工程灾害，造成的经济损失和人员伤亡及其巨大。据不完全统计，近三年来，全国由于塌方造成的人员伤亡 3560 人，直接经济损失达 120 亿元，间接损失无法估量。塌方的预防及事故发生后的处理是长期困扰国内外岩土工程界的重大技术难题。土木与环境工程学院从 1993 年围绕这一难题展开了研究工作，取得了一系列成果，先后获得省部级科技进步一等奖两项，二等奖两项，三等奖两项，其中以下技术构成了本项目的特色：治理主溜井特大塌方的托斗法施工技术；松散岩土层非套管成孔技术；插筋劈裂锚固注浆技术；分层多次高压注浆预应力锚固技术；双泵双液注浆技术。

国内外几乎所有地下矿山井巷工程（包括隧道工程）在建设和使用过程中都不可避免地发生不同程度的塌方问题。其中，特大型塌方占所有塌方的10％左右。塌方是岩土工程中常见的和最主要的工程灾害，造成的经济损失和人员伤亡及其巨大。据不完全统计，近三年来，全国由于塌方造成的人员伤亡3560人，直接经济损失达120亿元，间接损失无法估量。塌方的预防及事故发生后的处理是长期困扰国内外岩土工程界的重大技术难题。 土木与环境工程学院从1993年围绕这一难题展开了研究工作，取得了一系列成果，先后获得省部级科技进步一等奖两项，二等奖两项，三等奖两项，其中以下技术构成了本项目的特色： 治理主溜井特大塌方的托斗法施工技术； 松散岩土层非套管成孔技术； 插筋劈裂锚固注浆技术； 分层多次高压注浆预应力锚固技术；双泵双液注浆技术。

针对目前国内小流域范围内污染源输入增加，河道及湿地自然净化能力降低的问题，对小流域展开全面的的调查和治理，包括污染源头截污强化净化、流域水质生态净化、生态系统自然修复、生态景观提升美化四大工程。经过成套技术整治修复后的小流域能形成水系畅通、水质良好、生物多样性丰富、湿地景观优美的健康格局，实现自我维持与良性演化。 在流域汇水过程中，对流域内不同的点源及面源污染通过不同的方式进行净化，在出水端构建单位面积处理效率高的人工湿地系统，由组合工艺提升出水水质，满足水体入河的排放标准。然后在流

1. 痛点问题 1）缺乏园区层面总体设计 现阶段，园区在采用“环境污染第三方治理”模式时，专业第三方的引入多以解决具体问题为导向。园区层面对于解决园区的环境问题、提升园区环境质量往往缺乏总体规划、总体设计，缺乏清晰的目标和步骤。“测”“管”“治”脱节，未能通过专业第三方的引入形成园区层面有效的环境治理体系。 2）标准趋严，稳定达标困难 目前，我国已经进入污染物防控高标准处理新阶段，对处理废水、废气等要求将越来越高。在高标准处理背景下，保障污染物处理稳定达到更加严格的水质标准成为难点。 3）工业污染物成分复杂，处理难度较大 工业污染物成分复杂，存在很多难降解的有毒有害物质。在工业污染物处理过程中，受许多环境因素的限制，有毒有害污染物可能会影响污染物处理系统的正常运行。 2. 解决方案 针对工业园区环境综合治理缺乏总体设计，废水、废气、固废处理效率较低、难稳定达标等问题，构建形成集工业园区层面减污降碳总体规划、总体设计，废水、废气、固废污染物处理处置的工业园区污染综合治理体系。包括多项先进技术产品： 被动式时间累积采样系统、水征信息解析技术、废水生物可处理特性分析检测系统、非金属掺杂零价金属催化氧化技术、过氧化氢发生器原位高级氧化技术、UV/氯多波长紫外-电化学分段氧化技术、臭氧微纳米气泡技术、PSLAD深度脱氮除磷技术、抗氧化TFN膜、减风增浓+RTO废气治理+余热回用技术、紫外-生物过滤（UV-BAF）联合工艺、微波等离子体技术、外热式活性炭再生炉技术、环境催化材料机械力化学制备技术、双金属分子筛催化剂制备技术等。

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 马培培 化学化工学院/安全工程 2019.09/2023.06 201931045227 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 陈永东 化学化工学院 博导/教授 能源与环境纳米催化 四、项目简介 本团队针对轻型汽车在用车市场存在的三效催化剂低温活性差、尾气不达标、寿命短等问题，顺应国家绿色环保发展的大背景，自主研发出一款活性好、耐高温寿命长、低成本的汽车尾气三效催化剂及配套产品。它运用了先进的催化剂制备技术，“贵金属合金化”有效提升了催化剂低温活性，降低了成本。纳米尺度调控催化剂稳定性，使催化剂在长时间高温中表现出了极强的抗烧结能力，有效延长了催化剂寿命；采用成熟的蜂窝陶瓷多层涂覆技术，有效避免了催化剂在使用过程中的脱落。基于核心技术，本团队发表SCI论文3篇、申请专利4项，确保产品在市场上的技术领先地位。 经团队努力，三川催化剂实现了从实验室制造到尾气市场应用的产学研结合典范。目前，已与四川建安交通工程有限公司达成合作意向，同时与四川中自环保科技股份有限公司进行联合智能制造试生产，并获得西南石油大学科技园学生创业补贴1万元。团队采用TO-B运营模式，充分利用产品安全、环保的性能优势开展有效的新媒体宣传推广工作，采用外包合作的方式进行机械生产，并在后续发展中不断增加产品的研发投入。预计月销售1000台，均价800元/台为例，一年可获毛利482万余元，毛利率达42.75%。

随着近些年来我国电力事业的快速发展，装机容量的大幅度提升，供需矛盾已经逐渐不再是电力系统发展的主要矛盾。电网中非线性负载、冲击性负载和不对称性负载不断增加， 同时，信息时代各种精密、敏感的生产设备对传统的电网电能质量提出了更高要求，这些都 使得电能质量成为日益凸显的主要问题。大型城市电网一般是负荷集中区域，近年来，各类 微电子、半导体、生物医药、精密制造、大型金融数据中心等敏感用户对电网的供电电能质 量提出了更高要求。对供电企业而言，电能质量问题既是挑战，也是机遇，电网中大量敏感 负荷也是供电企业潜在的高端用户，对高品质供电有着强烈需求。本课题立足深圳电网当前面临的实际问题和迫切需求，主要开展大型城市电网供电电能 质量规范体系的研究、重点区域电能质量问题的分析与治理方案研究、敏感用户高品质电力 需求分析与对策研究、电能质量治理装置柔性控制、新型拓扑结构和容量优化等关键技术研 究，实现方案定制、装置研制与工程示范，为深圳电网重点区域和敏感用户的电能质量综合 治理提供理论依据和技术支撑，对全面提高大型城市电网的电能质量和提升敏感用户的电能 体验具有积极的示范作用及推广意义。对深圳电网电能质量突出区域进行调查研究与分析，首次完成深圳市 2010~2012 年电能 质量暂态事件分析，绘制了十二个中心站的 ITI(CBEMA)图表，并结合调度数据分析了 电压暂降事件原因;通过对多家电能质量敏感用户的调研走访，完成了深圳电网高品质电力 需求分析研究，建立了电能质量污染对高品质需求客户影响的评价指标，完成了深圳干扰源 与敏感客户分类指引及抗干扰措施指引。建设了 110kV 碧岭变电站 10kV 动态电压恢复器示范工程，研制了国内容量最大的 10kV 动态电压恢复器(DVR)，首次实现区域范围内电压暂降问题的综合治理示范，可同时治理 变电站大供电范围内多个敏感负荷的电压跌落问题。所研制 DVR 采用自取电方式，较储能 方式降低了硬件成本和控制复杂性;采用级联 H 桥结构直接耦合至中压线路中，可有效解 决变压器耦合方式中变压器非线性及饱和所带来的问题。采用分相判断投切晶闸管，分相容 量限幅和分相补偿控制，确保了装置灵活性与安全性。装置补偿容量 5MV，综合效率大于 96%，电压补偿深度:三相跌落 70%，单相跌落 55%;输出电压谐波:THD 小于 5%;动态 响应时间小于 5ms。研制了中国首个统一电能质量调节装置 UPQC 工业级产品，实现用户侧多种电能质量 问题的差异化、定制化综合治理示范。直流侧采用超级电容+电解电容组合的形式，避免了 系统因电压跌落能量不足导致系统电压跌落更深，甚至系统完全瘫痪的问题。提出了 UPQC 运行模型的无缝切换及串并联侧协调控制策略。解决了普通装置无法解决的电压暂升情况下 的能量回馈电网问题。建设了深圳长城开发科技股份有限公司电能质量综合治理示范工程， 装置电压等级 380V，补偿容量 500kVA~2MVA，综合效率大于 96%，电压运行范围±20%， 电流谐波补偿能力 THD 小于 5%，功率因数大于 0.97，不平衡补偿能力大于 80%，动态响 应时间小于 5ms。

利用农业生态工程技术，实现重金属污染农田土壤的安全和高 效利用，工矿污染区土壤重金属等污染物的生态阻断，降低和消除重金属的环 境毒害效应。我国重金属污染面积占耕地面积 20%以上，工矿企业场地污染严重。 随着经济发展和社会环境意识不断提高，污染治理和土壤保护工作将日益受到 各级政府和广大人民群众的重视，重金属污染土壤生态工程治理技术（绿色原 位修复）将具有广阔的应用前景。 技术特点与优势：重金属污染物年度年均下降 5%以上；土壤质量和生产潜 力得到恢复；生产效益（产值）比治理前提高 15%以上。绿色技术，治理与利用 同步，阻断污染危害，保持和提高土壤生产效率。 

长期以来，大型板带粗轧机生产中一直存在着轧件下扣头现象，影响了轧件后续道次的正常咬入，对轧机、辊道等设备形成较大的冲击、降低了设备寿命；严重时，会使轧件卡死，造成主传动接轴破断和齿轮座倾翻等重大事故。造成了巨大的经济损失，严重影响了生产。 本项工作通过在线工艺参数、力能参数及轧制温度的综合测试和试验，找出了轧件扣头生成的主要原因。摸清了形成扣头的条件和下扣变形的规律，首次提出了轧件扣头与上下辊之间力矩不均匀分配、轧制压下量、轧制线高度、辊径差与轧件发生下扣之间的定量关系。上述成果填补了轧制理论中的空白，对完善轧机设计和控制理论具有重要理论意义。为控制轧件扣头的措施的提出和实施提供了科学依据。 基于上述理论提出了控制轧件扣头问题的技术措施方法。该方法在不改变钢坯加热条件的前提下，通过适当调配轧制线高度，并匹配轧机的压下量和辊径差等参数即可控制轧件扣头问题。这一方法不需增加设备投入，即可基本消除轧件扣头现象，并将上下辊力矩不均控制在10%以内。 该项成果曾通过湖北省技术鉴定，被评定为国际领先水平，并获得武汉市科技成果二等奖。 自1996年4起此项成果已成功应用于生产。