研究方向：水资源与水污染控制工程与技术、研究方向包括高浓度有机废水和难降解有机物废水、含高氮高硫废水的厌氧和/或好氧生物处理、膜生物反应器、水中营养物氮、磷等的处理、微污染水源的生态修复及微污染水源的饮用水处理。 项目简介： 很多高浓度有机废水（如糖蜜酒精废水、味精废水、抗生素废水、磺胺制药废水等）同时含有高浓度硫酸盐和高浓度还原性氮（有机氮和/或氨氮），使得厌氧生物处理复杂化：①硫酸盐还原菌与产甲烷菌竞争基质（乙酸、H2等），②硫酸盐还原作用的产物硫化氢浓度很高时，会引起产甲烷菌活性的降低，③有机氮氨化后产生大量氨氮，抑制厌氧细菌活性，并给后续处理工艺带来脱氮要求。厌氧同时脱氮除硫新工艺的提出目的就是在厌氧处理同时含高硫酸盐和高还原性氮有机废水（简称高氮高硫废水）时创造适当条件，在厌氧处理阶段，把有机氮和氨氮转化为氮气，把硫酸盐转化为单质硫，同时降解部分有机物。这种新工艺能够消除硫化氢对厌氧工艺的影响，同时免除后续工艺脱氮的负担，从而为高氮高硫废水的处理开辟高效低耗的新途径。利用厌氧氨氧化菌与硫酸盐还原菌之间的耦合作用处理高氮高硫废水。 

本成果采用陶瓷超微滤膜、纳滤膜等分离技术的单项或者集成设计方法，替代中药传统的醇沉工艺和多效蒸发工艺，实现中药组分的纯化和浓缩。关键之一在于根据中药浸提液的构成，优化设计和生产陶瓷膜元件，优选必要的高分子超滤膜或者纳滤膜。所生产的膜分离装置采用了多项专利技术，能提高有效组分得率和产品液的澄清度，降低原材料成本，高效节能、显著降低废液排放量、消除溶剂对环境的污染。 专利情况： 成熟度：量产 合作方式：技术服务 创新要点：采用陶瓷超微滤膜、纳滤膜等分离技术替代传统的醇沉发，不但减少了药物有效成分损失、提高产品质量，而且缩短了生产周期、降低生产成本，并易于工业化放大。 技术指标：本技术具有我国资源特色，在国内外均属首创，形成了具有我国自主知识产权的成套技术与装备。可根据中药厂需要，提供不同提取工艺及装备，该成果已有20多个工业化成功应用案例。例如在敖东制药公司，采用陶瓷膜技术进行血符口服液的生产，与传统的醇沉工艺相比，节约乙醇消耗70%以上，生产周期节约30%。

造纸工业在我国国民经济中占有重要地位，但属于高物耗、高能耗的污染大户，废水排放量占全国工业废水排放量的17%以上。实现废水综合治理，减少尾水排放量，已成为造纸行业发展迫切。本项目技术采用膜集成技术实现了造纸尾水的净化处理，实现了水的分级回用，项目已经建成万吨级工程2项，经济效益好。 专利情况：在申请3项；已授权3项， 成熟度：量产 合作方式：技术入股、技术转让、技术服务 创新要点： 1）高效预处理技术实现尾水杂质深度净化； 2）双膜法尾水的脱盐和降COD技术； 3）低成本浓盐水处理技术。 技术指标：水回收率可以实现95%，85%和75%等不同工艺，经济性好。其中，回用95%时，水处理成本低于5元/吨水。本工艺已建成了4万吨/年和1万吨/年等应用示范工程。

豆浆作为传统东方食品，具有深厚的群众基础，市场前景广阔。但我国豆制 品行业整体技术水平落后，产品品质、生产工艺和装备机械均有较大的上升空间； 日本技术虽较我国先进，但也仅适用于中小规模生产。本技术以熟浆工艺（带渣 煮浆）为基础，确立了蛋白提取率高、风味损失少、豆腥味可控的豆浆生产工艺， 开发了连续化的熟制技术、高通量分级分离技术、富含泡沫液相体系的脱气浓缩技术等，解决了长期以来豆浆产业的多项技术难题，为高品质豆浆的推广奠定基础。 创新要点 大豆无需浸泡、全程连续化生产、单线处理能力大；产品口感醇厚；蛋白质含量是普通型豆浆行业标准的 1.5 倍以上，维生素保留率高于同行业 5%，不饱和脂肪酸占脂肪比例较牛奶高 40%，铁质超过牛奶 4 倍以上，致敏性远低于牛奶；高浓度豆浆既可以作为豆浆饮品直接享用，也可以作为星巴克等餐饮行业时尚饮品的牛奶基料替代品。

采用塑性成形工艺成形具有复杂特征的轴类零件（如螺纹、花键、蜗杆、丝杠），相比于传统的切削加工工艺，零件精度高、机械性能好、生产率高、材料利用率高，是一种高效精确体积成形技术。根据不同零件特征发展一系类新工艺：将中高频感应加热同螺纹、花键滚压成形相结合，解决了高强度钢螺纹、花键滚压成形问题；复合振动的复杂齿形滚轧、挤压工艺有效改善了成形零件质量；提出了螺纹齿高大、变形量大的长螺纹（丝杠）零件塑性成形方法；发展可锻轧一体化蜗杆的精密塑性成形工艺等。为之配套的工装、伺服直驱设备体系与相关技术完备。

研究阀体零件多向挤压成形工艺过程中材料流动特征，指出加载路径对材料流动的影响规律，优化加载路径，有效避免成形缺陷；已成功研发了铝合金、铜合金以及黑色金属的半固态成形工艺，成形零件强度、硬度显著提高，形成了复杂阀体半固态挤压铸造、半固态多向锻造工艺体系；研制了实现 6 个加载方向数控成形液压机，利用机架及特制液压缸有效减少了液压系统安装空间。

主要技术内容： （1）破传统喷雾泵生产设备机械结构设计，采用凸轨、凸轮机构，创新性研制了高精度、高效率的喷雾泵电化铝壳抓口机、喷头打喷咀机等系列装配设备，提高了设备的装配精度和效率。提出集成基于等价输入干扰估计器与参数智能辨识的智能驱动控制技术，成功解决了微型喷雾泵现场设备层不确定干扰、电机参数的时变性对装备电机控制性能影响问题，提高了生产装备控制的精度及可靠性。 （2）集成 RFID 与 WSN，构建微型喷雾泵生产过程信息采集网络，创新性地引入混沌粒子群优化算法，优化采集网络节点部署；动态选择通信节点数目，在获得最大网络覆盖范围的同时，避免节点间的冲突，降低网络能耗，保证了生产过程数据采集与传输的实时性和可靠性。 （3）创新性提出并实现了微型喷雾泵制造过程多目标资源优化调度技术。建立生产车间多目标资源优化调度模型，提出基于种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法来求解优化问题，并采用层次分析法进行决策，成功实现了微型喷雾泵生产全流程的精益管控，全面提高了生产质量与资源效率。 （4）创新性研发了一种面向制造全过程的信息集成平台。将生产过程信息、管理信息等数据高度融合，实现底层物联网到互联网的无缝连接；解决了常规DCS、MES、ERP 三层架构存在的数据交换困难、系统庞大、功能定制性差、难以适用于中小型制造业等缺点，为微型喷雾泵制造装备的自动化和信息化融合提供了解决方案。 行业意义： 项目通过攻克微型喷雾泵生产装备的自动化与信息化技术融合的关键技术，突破国外先进技术的壁垒，形成了自主知识产权与技术体系，项目成果提升了微型喷雾泵加工装备的自动化、信息化水平，符合国家可持续发展战略的绿色制造技术，可带动和促进化妆品、保健品等领域向高档化的高层次技术方向发展。 获奖情况：2015 年获中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性： （1）引入凸轮、凸轨等机构，并结合等价输入干扰估计器、智能辨识等方法设计控制策略，从机械和控制两方面进行突破，自动化程度和生产效率高。 （2）集成 RFID 与 WSN，采用混沌粒子群优化算法优化网络节点，动态选择通信节点数目，降低网络能耗，生产过程数据采集与传输的实时性和可靠性高。 （3）建立以缩短生产周期、减少机器空转时间、降低产品次品率为等为目标，采用种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法求解生产过程优化调度问题，采用层次分析法进行决策，实现微型喷雾泵生产全流程精益管控。 （4）采用完全不同于传统 DCS、MES、ERP 三层架构的模式，直接面向生产、管理全过程，开发信息集成平台，自动化和信息化融合度高、适用于中小型制造业。 技术的成熟度：相关技术已经形成产品，在无锡圣马科技有限公司及其下游企业进行了产业化。 应用情况： 针对微型喷雾泵加工装备产业当前普遍存在材料消耗大、能耗高、可靠性差、加工效率低、品种适应性差等问题，本项目以提高生产装备的自动化与信息化水平为目的，在装备高性能自动化控制、信息的采集与传输、优化调度、精益管控、平台建设等方面已经取得了创新性研究成果，并对成果进行了提炼、集成，从2012 年开始，针对本项目整体技术展开全面推广，应用于江苏、广东等地区的10 多家轻工装备制造及使用企业。 应用实践证明了，本项目成果总体技术创新程度高、成熟度高、附加效益显著，显著提升了我国塑料装备在国际市场具有较强的竞争力，有利于提高我国塑料装备的设计制造智能化水平，推动了我国塑料制造业的国际化发展。 

2024山东CIO年会在济南召开，鼎软天下受邀参会并作主题演讲，分享物流信息化成果和案例，探讨企业数智化转型路径，表示将加强合作，助力山东企业高质量发展。