利用滚压振动研磨得到的纳米锌粉颗粒，经低温水解生成氧化锌纳米棒，ZnO/CNTs多孔复合结构在无光照条件下降解有机染料废水。

1. 项目概述常用的水处理技术有物理吸附法、化学氧化法和生物氧化法三类。其中以生物膜方式进行的生物处理过程能有效去除原水中可生物降解有机物、氨氮和铁锰等污染物，使出水更安全可靠，在当前的水处理工程中得到了最为广泛的应用，然而该方法主要适用于CODcr为100乃至200以上的“高”污染水，而对CODcr处于100以下的低营养度废水处理效率低下，故并不适用于低浓度生活污水、工业中水和富营养化地表饮用水的处理。综合利用生物膜，物理过滤和化学反应、沉积等过程处理污染水源的人工湿地净化技术作为一种经济有效、运行稳定的新型生态工程，近年来已成为备受关注的焦点。但该项技术占地大，处理时间长，对水质变化的适应性差，季节性差异显著，且生物量后续处理困难，极易形成滞后累积污染，无法大规模高效率应用于水质的处理。本项目针对为150以下的低浓度废水或富营养化地表水，将固定床生物膜处理、人工湿地生物预处理和微氧水处理技术引入富营养化饮用水源预处理过程，充分发挥其物理吸附、生物膜处理和植物效应的多级复合处理功能，结合多单元连续操作方式提高系统处理效率和可操作性，开发具有良好的水质适应性、耐候性，低能耗且无二次污染的高效生物复合床净化技术。项目成果形成自主的知识产权。具有广阔的工程应用前景。2. 技术优势（1）基于多孔介质填料固定床的生物膜强化水处理体系；（2）基于小风量曝气的高效微氧水处理系统；（3）单元化和模块化的生物复合床系统。以富营养化水源地的劣V类水（CODcr为50至100）为例，采用新型生物复合床技术，综合采用物理吸附与截留、微生物降解、植物吸附与吸收等手段，其出水可稳定保持在Ⅲ类乃至更优水平。

1 成果简介利用生物方法进行污水处理，已经经历了一个多世纪的发展。但是，在活性污泥法的应用中，仍然存在以下主要缺点：曝气池占地面积很大，曝气后气体排放造成二次污染；曝气过程中活性污泥、空气和污水三相混合不均匀，氧传递速率较慢，氧气利用率不高，使得曝气效率低；剩余污泥排放量大。本研究室基于多年来对环流反应器流体力学特性和工程应用的研究，提出了采用多级环流装置作为活性污泥曝气的新方式，并经过 10 多年的基础、应用以及工业化研究，形成了一套高效的活性污泥的处理污水的新工艺—多级环流曝气工艺。该工艺可改善氧的传质，增加氧的利用率，从而减少动力消耗；该工艺还可减少生物处理过程中剩余污泥的产量，减轻处理污泥的负担；同时，该工艺的生物处理构筑物占地面积显著减小，可节约投资。该工艺已经完成了 20 吨/天的工业中试，通过了专家鉴定；并在处理印 染污水等方面已经建成了工业应用装置，目前运行良好。 在多级环流曝气工艺的基础上，针对含有中低浓度难降解有机物的污水，本研究室又开发了厌氧-好氧耦合环流曝气污水生物处理技术，以提高难降解有机物的处理效率。通过在多级环流塔内的悬浮污泥中添加具有特殊孔隙结构和尺度的载体材料，利用氧的传递阻力在载体内部形成厌氧菌生存的环境，构成专性厌氧菌生长区。通过被动扩散和流体的冲刷作用，有机物可以扩散进入载体内部，并被厌氧菌降解，同时载体内部的厌氧降解产物也可进入流化床主体，实现厌氧生物降解和好氧生物降解的耦合。该工艺具有高效的好氧降解过程和厌氧降解过程， 且将厌氧和好像过程结合在一个装置中进行，高度集成化，设备投资小、处理效率高、占地面积小。该工艺已经在含酚废水、 PTA 废水、炼油废水方面已经开展了大量的工艺开发和工业模拟实验，取得了理想的处理效果。2 技术指标（ 1） 多级环流曝气：溶解氧浓度可达到 6mg/L 以上，较廊道式曝气池，占地面积可减小 80% 以上，处理时间可缩短 50%以上。 （ 2） 厌氧-好氧耦合环流曝气： COD 的容积负荷可达到 7g/L∙d 以上，对 COD 浓度小于2500 mg/L 的含酚废水、 PTA 废水等废水， COD 去除率达到 95％以上。3 应用说明该技术主要针对各类石化、化工及其他含有难降解有机物废水的处理，小规模现场集成式污水处理（如机场、远郊住宅小区等）以及污水的点源治理。 多级环流曝气应用包括两种方式：① 以环流曝气塔式设备替换现有的曝气池、初沉池；② 在现有的深度在 4m 以上的廊道式曝气池进行改造。多级环流曝气塔为新型塔式曝气处理设备为专利设备，具有处理效率高，占地面积小等显著优势。 20 吨/天的工业中试结果（乙烯综合废水， COD 约为 1000 mg/L，）显示，和该厂现有的廊道式曝气池相比，占地面积可减小 80% 以上，处理时间可缩短 50%以上， 出口废水稳 COD 定在 60 mg/L 以内，特别适合于土地资源紧张、处理效率要求高的生产、生活部门。多级环流曝气塔顶部还有集成的泥水分离器，可将出水中的污泥分离，在污泥沉降良好的情况下，可直接排放，不需要初沉和二沉设备，使设备投资、能耗以及占地面积大幅度降低；即使对沉降性能不佳的污泥，也可达到初沉的作用，节省初沉设备和运行费用。 通过对现有的深度在 4m 以上的廊道式曝气池进行改造，也可实现多级环流曝气，方法是在曝气池内改造曝气系统，加装多级导流筒内构件。其改造简单，投资小，但对废水处理的效果有显著的提高。采用多级环流曝气后，曝气池内的溶解氧浓度提高 50% （可达到 6 mg/L以上）以上，悬浮污泥浓度提高 30%以上，在达到相同处理效果的前提下，水力停留时间可减小 50%以上，处理负荷提高 50%以上，特别适合于对现有装置增容的技术改造。由于溶解氧浓度高，剩余污泥的产量也显著降低。 厌氧-好氧耦合环流曝气工艺，通过在多级环流曝气塔中添加高孔隙率的聚合物填料，在填料内部形成的缺氧环境，可发生水解-酸化反应，通过水解-酸化将难降解有机物降解为挥发性脂肪酸，进一步由装置中主体的悬浮污泥进行好氧代谢，实现了厌氧—好氧生物降解的耦合，提高了难降解有机物的降解效率。工业模拟装置的研究表明，对 COD 浓度达到 3500mg/L 的含酚废水，采用厌氧-好氧耦合环流曝气工艺， 24h 内 COD 可降解至 100 mg/L 以下；对 COD 浓度达到 2500 mg/L 的 PTA 废水，采用厌氧-好氧耦合环流曝气工艺， 16 h 内 COD可降解至 100 mg/L 以下；对 COD 达到 2000 mg/L， BOD/COD<0.1 的炼油废水，采用厌氧-好氧耦合环流曝气工艺， 24 h 内 COD 可降解至 60 mg/L 以下。上述处理效果，均优于传统的 A/O 或者 A/A/O 续批式联合工艺，占地面积低于这些工艺的 1/8。4 合作方式商谈。

国家“863”计划课题“高透明紫外阻隔纳米复合高分子贴膜材料及其工业化制备技术”专家组验收意见认为：“课题研究创制了高透明纳米功能颗粒液相分散体新技术和玻璃节能用高透明纳米复合高分子贴膜制品新技术和新产品，解决了无机纳米颗粒在高分子膜基体中纳米级分散的难题，攻克了规模化生产关键工程技术，建成了100 吨/年无机纳米功能颗粒液相分散体生产线和500万m2/年的纳米复合高分子贴膜示范生产线，实现了稳定批量生产。纳米复合高分子贴膜制品的可见光透过率大于80%，紫外线和红外线阻隔率分别大于99%和90%。该产品已成功用于建筑玻璃节能改造上，具有隔热保温作用，可使室内保持冬暖夏凉，夏季空调用电节能可达30%以上，与国内外玻璃节能同类产品相比，该新产品具有显著的性价比优势，市场应用推广前景广阔”。

PASP既是一种应用于水处理和农作物增产的新技术，也是一种绿色环保的新材料和新产品。与目前大量使用的含磷的水处理药剂容易造成水域污染和富营养化相比，由于PASP不含磷，可以避免水体富营养化更加符合环保的要求的特点。PASP除了有明显的水处理阻垢效果外，还发现可应用于水处理中作为防腐蚀的缓蚀剂，以及应用于农业蔬菜和瓜果等增产。本技术采取天冬氨酸单体的本体热聚合一步反应制备合成，可以降低成本，有较好的性价比和经济效益。

本实用新型应用于通风工程的换气窗，尤其是设置有热管节能装置的换气窗，它包括窗体（1）与窗体侧边（2），其特征是在窗体（1）的上下两端设有节能换气装置，所述节能换气装置由内层百叶（3）、直流风扇（4）、分离式热管（5）和外层百叶（6）组成，它们逐层相连，且所述的分离式热管（5）由设置在窗体（1）的上端的凝结段（9）、下端的蒸发段（10）与设置于窗体侧边（2）的纵管相连而成，所述的纵管由冷凝液下降管（8）和蒸汽上升管（7）构成。本实用新型综合了新风换气机和呼吸窗的优点，并在一定程度上克服了各自的缺点，可以在各类建筑尤其是民用住宅中得到应用，为改善室内空气品质起到一定的作用。

成果采用理想氨基酸模式、有机微量元素、抗生素替代绿色饲料添加剂应用技术等技术体系，选用优质的饲料原料和通过的科学的饲料配方设计而成。畜禽节能环保饲料具有很好的提高生产性能的功能；具有很好的替代抗生素、生产无抗产品的功能；具有减少畜禽养殖废弃物中抗生素、金属元素等的排放的功能。

清洁生产审核项目 南开大学清洁生产研究中心自2005年成立以来，进行各类审核60余项，包括化工、电力、石油天然气、电镀、冶金、食品饮料、建材、服务等多个行业，审核企业除了天津本地企业之外，还包括河北、山东、上海、重庆、内蒙、吉林等遍布全国多个省份。其中化工类审核14项，石油、天然气及石油化工类审核11项，电力审核11项。同时深入开展清洁生产工艺与技术的研发，着重于清洁生产工艺技术改造提高生产效率，达到节能降耗，减污增效的目的。 在进行清洁

成果与项目的背景及主要用途： 工业燃煤锅炉型式各异，主要是正传链条炉排锅炉，占总数的 70%以上，它们的热效率普遍较低，平均只有 67%，比发达国家低 15～20 个百分点。其主要原因是排烟热损失和不完全燃烧热损失过大。天津大学技术团队设计发明了链条燃煤锅炉分层给煤装置和新型排烟热回收装置。通过链条燃煤锅炉分层给煤装置，可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上，使其充分燃烧。新型排烟热回收装置的技术原理与传统装置不同，由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作为辅助热源，排烟温度不受回水温度的限制。新技术装置可以用于各行业大型锅炉节能改造，提高锅炉燃烧效率，降低能源消耗。 技术原理： 链条燃煤锅炉分层给煤装置可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上，大颗粒在最下面、中颗粒在中间，小颗粒在最上面。新型排烟热回收装置由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作为辅助热源，排烟温度不受回水温度的限制。因此，可以将排烟温度降低到 40℃以下，而在该温度区域内，烟气中的大部分水蒸汽都会凝结成液体水，释放出汽化潜热，并为排烟热回收装置所回收和利用，因此，将大大提高锅炉的热效率。其原理图如下： 应用前景分析及效益预测： 天津某热源厂有 29MW 的燃气锅炉 2 台，供热总面积为 130 万 m2。根据实测，每台锅炉的燃气消耗量 2330m3 /h，排烟温度为 138℃（有节能器），实际运行热效率只有 82%。如果能够将新型排烟热回收装置用于这 2 台锅炉上，按照锅炉热效率提高10%，燃料消耗降低 10.86%计算，每小时可以节约天然气 506 m3，每个采暖季可以节约天然气约 182 万 m3，折标准煤 2210 吨。目前天津市天然气市场价为 3.25 元/m3，据此计算，每年可以节约燃气费用591 万元左右。初投资约为 800 万元，在 2 个采暖期内就可以全部收回。此外，每年还可以减少 CO2 排放 3567 吨。经济效益、环境效益和社会效益都十分显著。 应用领域：燃煤锅炉提供能源生产行业 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 根据企业实际状况与需求商谈决定。 合作方式及条件：技术合作。 

一、清洁生产审核项目 南开大学清洁生产研究中心自 2005 年成立以来，进行各类审核60 余项，包括化工、电力、石油天然气、电镀、冶金、食品饮料、建材、服务等多个行业，审核企业除了天津本地企业之外，还包括河北、山东、上海、重庆、内蒙、吉林等遍布全国多个省份。其中化工类审核 14 项，石油、天然气及石油化工类审核 11 项，电力审核 11 项。 同时深入开展清洁生产工艺与技术的研发，着重于清洁生产工艺技术改造提高生产效率，达到节能降耗，减污增效的目的。在进行清洁生产审核的同时，通过现场考察和实测，审核数据和生产工艺，查阅大量的国内外技术资料，深入研究各行业的理论和技术工艺，细致地查找问题，科学地分析原因，通过翔实的物料衡算，经科学理论论证，查找清洁生产机会、污染物去向及产生的原因；通过大量的实验和理论研究，制定一些解决问题的清洁生产方案；并通过论证推荐可行方案。企业通过推荐方案的实施，使企业实现技术进步，获得显著的经济效益和环境效益。近几年主要承担的清洁生产审核项目遍布全国各地达 60 余项。 二、能源审计项目 多年来该中心一直从事节能减排技术、节能审计和能源评估工作研究，培养了一批节能与清洁生产专业技术人员，积累一些节能减排的研究成果，2009年由天津市节能推荐为天津市节能审计单位之一。 几年来，承担国家和地方以及企业项目 14 项；承担能源审计和用能评估项目 20 余项；涉及重点行业有石油化工、电镀、冶金、煤炭、电力、建筑、与机械设备等行业，根据审核出的技术难题，深入开展技术研发，达到节能、降耗、减污、增效的目的。近几年主要承担的能源审计项目达 20 余项 三、合理用能评估项目 2010 年，本中心在全国 120 家申报单位中脱颖而出获得了国家节能中心成员单位资格，被国家节能中心列为推荐合理用能评估单位，多次参加评审国家的能评报告。近几年主要承担的合理用能评估项目 10 余项。 四、能源评估项目 该中心将能源评估、能源审计与节能技术研发相结合，能源管理制度与循环经济、清洁生产相结合，通过清洁生产审核发现的问题，为企业解决节能减排技术难题，开发节能减排技术，形成了具有综合创新技术能力的节能与清洁生产研究的综合平台。近几年通过清洁生产审核进行的能源评估项目达 20 余项。 五、节能与清洁生产技术研发成果（举例） 1、过程节能--碱性玫瑰精染料节能型清洁生产新工艺 针对产品收率低，碳利用率低的问题，我们提出了新工艺进行生产性试验，用 98%间氨基苯磺酸替代 58%间氨基苯磺酸钠溶液，通过新工艺改造产品收率提高到 77%，（改造前为 67.1%）。 针对废渣问题，我们研制了两段和两相式热裂解工艺技术及设备，将气化可燃气体回用于生产锅炉替代煤炭使用。 节能效果与经济效益分析：以该行业中等规模公司为例，公司产品产量为碱性玫瑰精等产品 700 吨/年计算，玫瑰精产品收率提高 10%，每年增加 70 吨产量，每吨按 3 万元/吨计算，新创产值 210 万元；按现有 1 吨产品产生 1 吨废渣计算，每吨废渣处理费用 3500 元/吨计算，废渣减量至原来总量的 10%左右，每年减少处理费用 231.5 万元；废渣热值为 29KJ/Kg,与标煤热值相当，年节约标煤 449t 吨，按 700元/吨计，节约燃料费用 31.43 万元。两项合计 262.93 万元。年节约煤，减少废渣的产生排放量 662 吨/年，废水排放减少 18793 吨/年，碳排放 762 吨/年。每年增加经济效益 472.93 万元。