本成果采用微生物法结合环境工程措施先行回收废水或沼液中大部分养分，然后进行生化处理，使其达标，形成生物聚沉氧化新技术。该技术已完全成熟，在四川（奶牛场）、湖南（猪场）、广东（猪场）、江苏（猪场）等地进行过系列生产性应用。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 规模化畜禽养殖产生大量高浓度的粪污废水或沼液亟待处理。本成果采用微生物法结合环境工程措施先行回收废水或沼液中大部分养分，然后进行生化处理，使其达标，形成生物聚沉氧化新技术。该技术已完全成熟，在四川（奶牛场）、湖南（猪场）、广东（猪场）、江苏（猪场）等地进行过系列生产性应用。2018年获中国环保产业协会颁发的中国重点环境保护实用技术称号。取得国家系列发明专利（如ZL 201510843625.9；ZL 201110158682.5）。 畜禽粪污废水/沼液生物聚沉氧化处理新技术可在极短时间内（1h左右）回收废水或沼液中90%以上的总养分（COD，TN, TP），使外观黑臭浓稠的废水很快变成透明的清澈废水，然后再经过2-5d的生化处理可达到行业排放标准或农田灌溉水标准。

水中微量痕量污染物的清除仍是科技界的严重挑战技术。微量污染物的累积作用和毒害作用正在引起人们的重视。当前缺乏的是低成本、低投入、高效和易推广的技术。常规吸附剂如活性炭虽然易从水体分离，但由于表面缺乏精细电子和拓扑结构，难以捕捉微量痕量污染物。本项目致力于开发一种表面精细结构化的、能大规模生产的高效水处理剂。最近我们发现用树状两亲体可以调控浓乳液聚合，提供了一种直接大规模获得表面结构化材料的方法。由于树状两亲体不仅能在界面组装，自身还能提供各种期望的电子环境和拓扑环境，从而高效地与各种客体分子互补，使捕捉微量客体分子成为可能。另一方面，随着大量树状体被报道，有数种已经商业化，由此衍生的树状两亲体容易实现规模化生产。理论上讲，各种树状两亲体可同时参与稳定浓乳液，形成类似斑豹的表面结构，这进一步为同时清除广谱微量水污染物提供了可能。初步研究表明，这类吸附剂能创纪录地将水中典型致癌芳烃降低到十亿分之一以下；典型有机离子的浓度降低到千万分之一以下。该材料不会向水中带来任何新污染物，能保证优质饮用水的获得。

水是生命是源泉，是人类生存和发展的条件之一。我国是一个贫水国家，水的供需矛盾就成为我国工农业生产发展的制约因素之一，保护水资源、合理使用水资源和节约水资源成为我国水法的主要目的，也是关系到我国经济可持续发展的关键之一。在我国2000年工业用水占总用水量的18.6%，而在工业用水中80%是循环冷却水，因此节约工业循环冷却水是合理利用水资源的关键之一。各国逐渐认识到提高工业循环冷却水的浓缩倍数是降低工业用水量和污染排放的最好途径，要解决有关问题就是开发和使用水处理药剂，也就是水质稳定剂。我国七十年代后期开始较大规模研究和使用水质稳定剂，逐步在石化、化工、冶金、电力等工业得到了广泛的使用。 我国水处理技术起步较晚，虽然经过“八五”、“九五”攻关在水处理药剂，在水处理剂开发方面达到了较高水平，但是目前在阻垢分散剂方面较好的品种主要有有机膦酸、聚丙烯酸及含膦酸基、磺酸基的二元、多元共聚物等，这些含膦酸基的水处理剂在使用和排放中会产生正磷酸盐影响水体，随着环保和节水意识的加强，“绿色阻垢剂”的概念已经被提出，并成为21世纪水处理剂的发展方向，但是真正“绿色阻垢剂”还在开发之中。因此，在水处理药剂的低磷化、无磷化、环保化方面，在水处理药剂生产的连续化、自动化、标准化方面，水处理药剂生产过程中的监测和控制技术方面相对滞后，影响了我国水处理技术的整体水平，与国际水平存在一定差距，难以适应工业生产和保护水资源日益提高的要求。本专题以我们自主开发的新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)的工业化生产为目标，产品无磷，含有羧酸基、磺酸基和聚醚等多种官能团，产品的阻垢、分散性能优良，所研究建立一套1000T/a的示范工程装置及相应的软件包，可操作性强，对水处理药剂的生产有示范作用，能够提供成套生产技术对国内外进行技术转让。本专题的成功开发，可大大缩短在水处理剂的研究开发、生产方面我国与国外先进水平的差距，极大地提高我国水处理技术的技术水平和技术含量，为保护水资源、节约水资源方面作出一定的贡献。因此本专题具有较大的经济效益和社会效益。4. 设备或产品的应用范围新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)是一新型的水处理药剂，该化合物分子中同时含有磺酸基、羧酸基和醚键等官能团，这些官能团是目前一般水处理剂的活性官能团，该化合物将这些官能团集于一体，利用它们之间的协同作用，使得它具有更好的阻垢、分散性能；同时该产品的无磷和氮，对保护环境有利；并且本产品原材料简单易得，生产成本少，价格低，易被客户接受，容易推广。因此，本产品是一新型的水处理剂，是目前使用的有机膦酸、磺酸等水处理剂的更新换代产品，可在在石化、化工、冶金、电力等行业的工业循环冷却水处理中广泛使用，具有非常好的推广应用前景。

1 项目特点和优势 （1）本项目特点。本项目瞄准资源微生物学科前沿，以石油化工领域节能、环保、高效高温采油污水处理新技术的重大需求为导向，开展极端微生物（主要为嗜热细菌）的前期开发及其在高温采油污水处理中的应用研究，为极端微生物资源的应用开发提供了一种新思路，并为这些极端微生物后期生物工程和环境保护应用奠定良好基础。 （2）本项目优势。获得具有自主知识产权工程应用菌株，并

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 主要内容： ① 用吸附-混凝-超滤组合工艺，高效去除水中天然有机物；采用光催化-吸附-膜分离组合工艺，有效去除水中亚硝胺类污染物；同时采用正反冲清洗方式的膜滤装置，最大程度提升清洗效果；研制了一种简单且高效的三相分离器，解决污泥沉淀区入流口和回流口的重合问题，提高了气液固的分离效果。 ② 研制了具有不同内部构造的EDI工作模型，实现了无酸碱再生、零废酸废碱排放条件下的连续、高效的废水直接处理，所得淡化纯水和高浓度浓缩液均得到回收利用。 ③ 研发了铝盐型、铁盐型、硅酸盐型、天然有机高分子型等一系列复合高效絮凝剂，在提高其絮凝性能、注重技术的经济性与实用性的同时保障了生态安全性。 ④ 开发了以生物膜叠球填料为特征的剩余污泥减量型有机废水处理工艺，建立了基于生物电化学系统的有机废水能源化处理技术体系，实现了污泥减量化和污水处理能源化；通过开发联合改性催化剂和泥炭吸附剂，解决了既不能生物处理、也不具备能源化的废水处理问题。 ⑤ 提供了一种高效低耗、应用范围广、使用便利的挂膜式浮动链曝气污染水体修复方法，有效实现区域污染水体的原位修复；系列重金属污染水体生态修复技术，特别是利用水生植物千屈菜修复铬污染水体，治理效果明显，美化景观环境。 项目特色： 本成果明显使操作费用降低、膜使用寿命延长、污水处理排污费减少，具有显著的技术优势，已在天津、江苏、辽宁、海南和广东等省市多家企业进行成功的实施转化与应用，取得了较好的经济效益及明显的生态、环境和社会效益。

氯根是原水中所含的CL-1 是天然水中重要的阴离子。由于近年来水资源的短缺人们开始使用地下水或者其他自然水源，使锅炉补水中的氯离子含量居高不下，且在炉内高浓缩条件下氯根可达2000mg/L以上。锅炉内氯根含量高可能造成氯的腐蚀，成为锅炉运行的隐患之一。 同样工业循环冷却水在浓缩过程中，除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增长而增加外，其他的盐类如氯化物等的浓度也会增加。当Cl-离子浓度增高时，会加速碳钢的腐蚀。Cl-会使

本成果发明了推压-膨化-拉伸技术加工聚四氟乙烯中空纤维膜，自主研发了工业化可行的全套加工设备。打破了美国戈尔、日本住友等公司的垄断，填补了国内产品空白。该材料具有孔隙率发达、强度高、耐酸碱、耐腐蚀、耐温等特点，克服了传统膜材的性能缺陷。可采用膜蒸馏或过滤方式处理废水，用于酸性、碱性、腐蚀性强的废水处理领域。本技术已获发明专利 3 项。

本项目以污水处理厂存在能源消耗高，二次污染等问题，针对污水体量庞大，复杂多变量，多相体系的数据信息滞后，强耦合，非线性等问题，采取学科交叉方式与物理学院、智能学院合作开发新型水质传感器，开发信息处理系统，多变量耦合神经网络系统，深度学习和算法，构建污水处理智能控制关键技术，仪器和设备。为污水厂的智能节能减排创造提供技术支持。

项目成果/简介:本项目以污水处理厂存在能源消耗高，二次污染等问题，针对污水体量庞大，复杂多变量，多相体系的数据信息滞后，强耦合，非线性等问题，采取学科交叉方式与物理学院、智能学院合作开发新型水质传感器，开发信息处理系统，多变量耦合神经网络系统，深度学习和算法，构建污水处理智能控制关键技术，仪器和设备。为污水厂的智能节能减排创造提供技术支持。应用范围:该技术主要应用于给水处理系统和污水处理系统的智能控制。效益分析:项目的研究已经进行了多年， 2017 年投资 1500 万元在南开大学津南校区建立了 1000 吨/日污水处理厂， 为传感器的应用和示范创造十分有利的条件。

本实用新型公开一种利用一体化污水处理设备污水废热的热泵系统，包括有热水集水箱、一体化污水处理设备内部的污水侧换热器、热泵机组，中介水管道连接污水侧换热器及热泵蒸发器，生活水管道连接热水集水箱及热泵冷凝器，热水集水箱通过生活热水使用管道与生活热水器具相连接，生活水从进口管道进入热泵机组，经过冷凝器换热后再由生活水出口管道进入热水集水箱。本实用新型利用一体化污水处理设备污水废热来达到全年全天候提供生活热水的目的，解决了传统污水源热泵堵塞、腐蚀、除污等问题。