经济、高效、节能的生物脱氮技术是污水生物处理领域技术研发的热点。该成果涉及一种污水生 物脱氮处理系统中硝化菌群竞争优势的调控方法，用以在常温下处理城市污水，在普通的全程硝化污 泥系统中启动并维持短程脱氮。

本发明所述全混合内循环悬浮填料生物脱氮反应器，包括反应器主体、悬浮填料、分离罩、分离环和内套筒；反应器主体由圆筒外壳、安装在圆筒外壳顶部和底部的上盖以及下盖组成，分离罩的上端通过第一连接杆与上盖相连，分离罩下端的周边与设置在圆筒外壳内壁上的分离环之间的间隙为出水缝，分离罩将圆筒外壳的内腔分隔为上部的沉淀区和下部的生物反应区，内套筒为圆筒体，安装在生物反应区中，悬浮填料填充在生物反应区内；圆筒外壳的下部或下盖上设置有与生物反应区相通的进气口和进水口，进气口与位于生物反应区中的曝气头连接，圆筒外壳的上部设置有与沉淀区相通的回流水出口和已处理水出口，上盖上设置有与沉淀区相通的出气口。

本发明公开了一种锗-碳氮纳米复合材料及其制备方法，先将氧 化锗纳米线均匀分散于液态有机酯，加入吡咯、聚乙酸乙烯酯以及氧 化性金属氯盐，搅拌充分反应生成氧化锗-碳氮复合前体；然后在还原 性气氛中 600℃～1000℃煅烧，得到锗-碳氮纳米复合电极材料；制备 所得的锗-碳氮纳米复合材料中，锗纳米粒子以一定的距离相互分隔， 分段填充于碳氮纳米管内部，形成豆荚状结构。通过本发明，制备了 一种可应用于锂离子电池的复合材料，材料

本发明提供一种提高冬季低温污水生物反硝化脱氮的方法，该方法包括步骤：采用序列间歇式活性污泥法运行方式，将驯化好的活性污泥和硝酸盐废水置于四个连续搅拌反应器中进行反应，用冷却水循环器将所述反应器中的水温控制在5～15℃温度状态下。从四个反应器中取样测定总氮，我国GB18918-2002要求总氮的最高排放标准为20mg/L，结合测定的结果分析最终排放总氮的量是否达标。本发明的效果是采用该方法能够在低温条件下投加介体后显著提高了生物脱氮，达到了我国《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》要求总氮的最高排放标准。氧化还原介体的应用克服了在低温条件生物脱氮速率慢的缺点并为高效降解含氮污染物提供了新的思路。

 目前几乎所有人工合成的含氮有机化合物都需要经过工业合成氨（NH3）。而传统的工业合成氨过程 (Haber-Bosch Process)条件极其苛刻。据推算年耗能占全球能耗的2%左右，需消耗约25%的化石资源，并且产生大量温室气体。因此，将氮气直接、高效、温和地转化为含氮有机化合物，而不经过NH3, 是解决以上问题的重要途径之一。但迄今相关文献报道很少, 催化反应体系还没有实现（见中文综述：从氮气直接合成含氮有机化合物。该研究实现了由稀土金属钪（Sc）促进的，直接由氮气、MeOTf和亲电试剂等有机底物反应高效合成肼衍生物的过程。他们分离和表征了(N2)2−-, (N2)3−-和(N2Me2)2−-Sc中间体，并发现CO能有效插入(N2Me2)2−-Sc中间体的Sc−N键中，实现了N2与CO的高效偶联（Scandium-Promoted Direct Conversion of Dinitrogen into Hydrazine Derivatives via N−C Bond Formation. Ze-Jie Lv, Zhe Huang, Wen-Xiong Zhang,* and Zhenfeng Xi,* J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8773−8777）。

目前重金属及含砷废水的处理是世界性难题，缺乏有效的处理技术，尽管生物法、电解法、混凝、吸附、反渗透技术等能达到一定的处理效果，但存在处理成本过高、能耗大 、操作困难、易产生二次污染的问题，难以被企业接受。本项目针对混合重金属废水处理成本高、出水难达标的难题，基于纳米铁(nZVI)的核壳结构理论，合成一种经济高效、协同去除废水中多种金属的高活性铁基材料，即结构态羟基活性亚铁（SRF），具有大于传统材料10000倍以上的比表面积和界面反应活性，它具有纳米铁的反应活性，但是克服了纳米铁昂贵的成本，对废水中的重金属离子具有高效网捕功能。但避免了表面钝化、团聚带来的nZVI活性降低、颗粒增大、反应效率低的问题。SRF是无毒、无害、无污染的绿色试剂，通过吸附、还原、共沉淀的方法去同步除水中的重金属离子和砷，而且适用pH范围广，产泥量少，成本低。能广泛适用于各类重金属工业废水处理（如冶金、电镀、化工、电路板、皮革等行业产生的重金属废水），并有利于实现金属资源化利用，具有较好的市场前景。 课题组相继承担国家级项目（863计划项目3项、国家自然科学基金2项、国家科技支撑计划2项）和省部级项目（上海市、教育部、江苏省）二十余项，并获得上海市技术发明一等奖一项，上海市技术发明二等奖一项，中国国际工业博览会创新奖一项。目前拥有难降解工业废水处理处理及相关领域发明专利十多项。课题组目前主要研究难降解工业废水深度处理相关课题，在金属废水处理方面，已承担自然科学基金项目“纳米铁壳层物种反应活性及原位矿物转化同步除砷机制”。 市场前景： 近年来我国经济快速发展，工业布局、产业结构没有明显改善，工业生产工艺、污染治理水平没有有效提高，全国涉重金属重点行业产能产量持续增加，重金属污染物排放量（铅除外）仍在增加，一些污染物排放量增幅还很大（汞增幅为26％）。我国重金属污染较为严重，主要体现在以下两个方面：一是重金属污染物产生和排放量大，根据第一次全国污染源普查结果，2007年全国废水中铅、汞、镉、铬、砷等五种重金属产生量为2.54万吨，排放量近900（897.3）吨。大气中上述五种重金属污染物排放量约9500吨。列入国家危险废物名录中含上述五种重金属的危险废物产生量为1690万吨。再一个是重金属污染的危害是影响较为突出，重金属土壤污染会导致农作物中重金属超标，从而影响人体健康；一些地方由于重金属的大气污染或水污染导致人体健康受到损害或威胁，对群众健康造成了严重威胁。据统计，在2011年1到8月，全国发生了11起重金属污染事件，对周边生态环境的影响范围之广、对民众生命健康的危害之大，引发了社会的高度关注。 环境污染事故的发生也多为工业污水事故，为了有效地改善水质，中国每年用于水资源保护项目的资金近千亿元。传统的水处理工艺很难满足水处理方面的要求，新兴的污水深度处理技术在价格与处理效率上存在一定的缺陷，开发成熟廉价的污水处理技术及其配套产业设备等具有广阔的商业市场。目前市场上存在多种应用于工业金属废水处理的技术手段，深度处理技术种类多，没有形成一种主导的技术手段，所以废水深度处理领域具有强大的竞争优势。而且，重金属废水处理系统工艺复杂，运营成本高，废水中重金属含量超标，不能达标排放，排到环境中污染土壤和水源，有价值的金属白白流失，难以回收，废水处理产生的重金属污泥成为危险废弃物，处置要求严格花费高。因此，开发技术成熟、成本低廉的金属废水处理技术具有广阔的应用市场，且市场需求大，进驻门槛低。本项目研发的多羟基亚铁材料技术，具有技术成熟，投资、运行成本低等优势，高效处理重金属以及含砷废水，广泛适用于各类重金属工业废水处理，回收重金属，实现循环经济与清洁生产，在重金属废水深度处理领域具有强大的竞争优势。

本发明是一种凹凸棒矿物制造印染废水脱色材 料的技术方法，它是以凹凸棒石粘土为主原料(80～100目)， 与1.5～ 3.0mol/LH2SO4，固液比1∶2～3，在常温下活化1～2h，并加入 0～5％的Fe、Mn、Al等金属硫酸盐(按金属氧化物计)，再经3～ 6mol/L碱溶液中和至pH值7～8，一次固液分离，造粒(3～ 5mm)，烘干，再经700℃煅烧0.5～2h后制成。产出的滤液副 产回收 Na2SO4·10H2O或 (NH4) 2SO4；该脱色料 对印染废水脱色后，颗粒料经1.5～6.0mol/L硫酸铵溶液浸泡 2～5min、在300℃下焙烘5～25min后，可重复循环使用四次 以上；脱色材料对印染废水的脱色率≥94％，循环使用的脱色 率≥91％。具有制造过程简单、成本低廉、无污染物排放等特 点。

本技术成果根据当前各种难降解有机废水的处理技术的优缺点，提出将传统的内电解技术与作为当前 研究热点的高级氧化技术进行耦合，开发和研究出一种对难降解污染物具有高效降解效率的层级式催化电 解耦合反应器。在设计上解决了以下几个问题：1.通过超声震荡辐射作用解决了传统的铁内电解床在实际 运行中存在反应柱堵塞、铁屑结块、填料更换困难等问题；2.将铁内电解产生大量Fe2+作为超声氧化和三 维电极氧化的催化剂，使Fe2+得到最大限度的利用；3.进水区上部的布水管即可使铁内电解去的活性炭处 于流化状态，同时又能为三位电极层供氧；4.超声的震荡辐射还能对三维电极的微电极进行活化，提高三 维电极的电流效率。5.微电极采用一种新型方法制备，其主要成分是复合的高岭土，加入多种催化离子。 能反复使用，不易流失。

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种活性染料废水的处理工艺技术，特别是一种新型活性染料废水的物化处理方法。染料是最主要的污染物，其中活性染料因其具有色泽艳丽、染色牢固、应用简便等特点而被广泛应用。然而活性染料会给水环境带来很严重的色度问题，其浓度在0.005mg/L便会使水体带有颜色，因此，无论是出于环保考虑还是视觉美观要求，都要将活性染料从废水中去除。但是由于活性染料对于光、热和某些氧化剂均具有良好的稳定性，采用传统废水处理技术难于将其有效去除。因此发展一套技术和经济上可行的活性染料废水处理技术非常必要。本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种新型工艺和原理的活性染料废水处理方法，该方法以印染纺织行业排放的活性染料废水为对象，采用物化新技术对废水进行处理。