随着国家环保要求日趋严格，国内许多钢铁厂从人口密集的内地迁往沿海城市。由于沿海地区空气湿度和盐分浓度比内地高，造成钢铁厂冷却水中氯离子等电解质浓度也比内地高，结果造成沿海钢厂生产出的各种钢铁产品锈蚀程度普遍比内地严重得多。钢材高温初轧过程中往往要用到高压水，以除去高温轧制时产生的厚厚氧化铁皮。另外，钢材轧制控冷时要用到大量的冷却水。如果高压水和冷却水中含有较多的氯离子，就会使得轧制后的钢材表面出现较厚的红色铁锈。比如在淬火钢生产过程中，水冷淬火后的钢板在内地城市一般是不生锈的，但在同样生产条件下沿海城市生产的淬火钢板锈蚀严重，甚至造成相当一部分钢板报废。还有，沿海城市钢厂生产的合格钢铁产品放在码头等待外运时在很短时间内就发生了锈蚀，这样的情况在内地并没有发生。因此，沿海城市钢铁厂生产所用水质和空气缺陷问题造成了生产过程和储运过程中钢铁锈蚀现象。如何避免这些过程钢板锈蚀一直困扰着许多沿海钢铁厂。

我国钢铁工业调整升级规划提出了促进创新发展、坚持绿色发展、推动智能制造的指导思想，实现我国钢铁工业转型升级。因此，开展高品质钢的智能制造相关技术的研究非常必要。冶金反应器内存在着复杂化学反应和物理过程，存在高温不可视的特点。本项目开发的高品质钢生产过程仿真模型可以准确地在线了解精炼和连铸过程的工作状况，确保洁净度和铸坯质量的精准控制，显著提高高品质钢洁净度和铸坯质量的稳定性和可靠性。建立的模型适用于不同钢铁企业、不同钢种、不同生产流程、不同冶金设备。因此，高品质钢冶炼过程仿真技术在钢铁冶金领域的应用前景十分广阔。 （1）建立了铁水预处理脱硫模型。根据铁水包和相应搅拌器的尺寸得出几何模型，对于铁水包内 KR 脱硫过程进行数值模拟计算，包括 KR 搅拌过程中铁水包内速度分布、铁水漩涡面深度、氧化钙粒子的运动、分布和不同参数下的铁水脱硫效果。应用本研究开发的 KR 脱硫过程模型可以应用指导和提升现场生产过程 KR 反应器内的脱硫速率。 （2）建立了转炉炼钢模型。根据钢水重量、氧气位置、相应转炉几何尺寸得出数学模型，实现对转炉内流场、速度场和温度场等精准预测，同时对转炉氧枪位置、流量等参数进行优化，实现对转炉内参数的优化和控制。 （3）建立了吹氩过程合金化模型。合金化模型考虑了合金粒子的加入、运动、熔化和混匀的完整过程，并且通过用户定义程序（UDF），计算整个计算域内的混匀时间。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程，提升钢液成分的稳定性，优化合金化时间，降低生产成本。 （4）建立了钢包吹氩过程湍流条件下夹杂物去除模型。夹杂物去除模型重点研究了湍流强度对单个气泡对夹杂物去除率的影响，考虑了气泡尺寸对其形貌的影响、气泡尾流对夹杂物的捕获等。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程和夹杂物的气泡浮选去除，提升钢包冶炼过程中高品质钢的洁净度。 （5）建立了连铸中间包中间包模型。通过自主开发 UDF 子程序，对中间包内钢液三维流场和夹杂物浓度场进行耦合计算，使用 PSG 法计算多组不同特征直径夹杂物颗粒间碰撞聚合长大过程。可以用于模拟高品质钢生产过程冶金反应器中夹杂物的碰撞、长大及去除，实现夹杂物的尺寸和数量变化的精准预测，提升精炼及中间包冶金过程高品质钢钢液洁净度。 （6）建立连铸结晶器内全凝固及夹杂物运动捕捉数值模型，实现了结晶器连铸过程流场、传热凝固、磁场和夹杂物运动的耦合计算。可应用于预测整个连铸过程的流场、铸坯温度和坯壳厚度等，尤其是可以预测夹杂物在整个铸坯断面上的分布规律，提升高品质钢铸坯洁净度。

利用农业废弃物秸秆生产生物炭，返施农田，并辅助其它技术， 可以达到固定重金属污染农田，在微污染农田中生产出合格产品，挽 救因重金属污染造成的农田损失；同时可以减少化肥施用量，达到减 施以保护地表环境免受富营养化污染。目前重金属造成农田的污染修 复以及化肥减施大部分属于国家公益项目。 农田重金属固定技术已经在天津东丽区区示范运行 3 年，运行效 果好，蔬菜重金属达到标准，增加农作物产量，减少化肥施用，因此， 广受农民欢迎。

利用农业废弃物秸秆生产生物炭，返施农田，并辅助其它技术，可以达到固定重金属污染农田，在微污染农田中生产出合格产品，挽救因重金属污染造成的农田损失；同时可以减少化肥施用量，达到减施以保护地表环境免受富营养化污染。目前重金属造成农田的污染修复以及化肥减施大部分属于国家公益项目。 农田重金属固定技术已经在天津东丽区区示范运行 3 年，运行效果好，蔬菜重金属达到标准，增加农作物产量，减少化肥施用，因此，广受农民欢迎。

河北省是我国小麦/玉米主要轮作区，在粮食实现连年增产的同时，仍存在养分施用不平衡、氮肥投入过量问题，不仅提升了农户生产成本，减少了经济效益，更降低了氮肥利用率，增加了粮田温室气体排放及环境污染风险。针对这些问题，本成果历时6年研究，明确了河北主要小麦/玉米轮作区的土壤养分供应现状和2种作物养分吸收特征；构建了3项减氮降损增产提效措施，诠释了各项措施的综合作用效应；揭示了生产系统中温室气体排放规律和土壤氮素时空分布规律，创新了减氮降损增产提效关键技术，取得了显著的环境、经济和社会效益，实现了减氮降损增效前提下的小麦、玉米稳定高产。

针对多动力（列车、地震、侧风）作用下桥梁系统动力学理论与关键技术存在的诸多技术疑难，持续开展了桥梁结构体系模型试验、现场测试、理论分析与数值仿真， 提出多动力作用下轨道桥梁系统振动控制理论及减震技术，研发了桥梁系统抗震设防及多灾害评估方法， 研究成果已在桥梁结构体系设计与运营维护中推广应用。

适用范围：覆盖现有90%以上新旧污水设施，污水处理新时代的驱动芯片。 基本原理 1、自养/异养协同系统构建。利用自养与水中原有碳源的异养协同反硝化作用，在无有机碳源添加下实现硝酸盐高效去除，有效解决长期运行过程中的微生物-电子供体材料界面耦合过程的稳定性，降低运行成本。2、反硝化活性提升。通过微生物活性提升机制，有效提高硝酸盐去除稳定性，能够应对水质水量的冲击。保障传统基于硫的反硝化工艺在不同季节、气候的场地差异性环境下高效稳定运行。自养/异养协同高效硝酸盐去除技术为我国氮污染治理反硝化技术体系的完善及为目前我国迫切需要解决的污水处理厂传统工艺的升级改造提供支撑。 二、核心原理图   三、技术优势 1、综合成本低、污泥产量少、运行维护少； 2、处理效果优异，极限去污，可接轨地表水； 3、零”药剂投加  无任何碳源等药剂投加； 4、使用方式多变  适应不同除氮设施，兼容性强； 5、工艺简洁，维护频率低 省人工工作量和工作频率   申请专利 国家专利15项，其中发明专利 8项，实用新型7项。 1．ZL101792208A 污水脱氮方法、反应装置、反应器、生物膜组件及制法 发明专利2013.06.16 2．ZL201210140647.5高效除磷多孔性颗粒吸附剂的制备方法 发明专利2014.03.26 3．ZL201410346228.6一种铁改性壳聚糖除氟颗粒吸附剂及其制备方法 发明专利2017.01.11 4．ZL201610204784.9一种自养微生物反硝化法去除水中硝酸盐用材料 发明专利2018.11.09 5．ZL201821291282.5 一种用于净水器的高效直饮滤芯 实用新型 2019.04.15 6．ZL201821332388.5一种强化电氧化过程的组合式电絮凝污水处理装置 实用新型 2019.04.15 7．ZL201821289657.4 一种主次供氧均匀型微纳米气泡曝气机 实用新型2019.04.26 8．ZL201830401268.5 高效水龙头净水器 外观专利 2018.11.30 9．ZL201510604939.3   一种Fe-石墨烯颗粒高效去除地下水中硝酸盐的方法 发明专利2016.01.06 10．ZL201510604939.3   一种Ti纳米电极高效去除地下水中硝酸盐的方法 发明专利2015.06.25 11．ZL201510358216.X    一种Ti纳米电极高效去除水中硝酸盐的方法 发明专利  2017.04.05 12．ZL201720655743.1 一种城市合流制溢流污水预处理用的旋流装置 实用新型2017.12.22 13．ZL104069831A 一种高效除硝酸盐颗粒吸附剂及其制备方法 发明专利 2016.04.26 14．10-1527348 一种灭菌填料  发明专利  2015.06.03 15．ZL201721184506.8 一种无人船等离子杀藻设备 实用新型 2018.03.20     四、技术示范工程应用概况 目前该材料技术已成功应用到以下污水处理项目： 内蒙古准格尔旗召西社某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗毯房湾社某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗召东社某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗纳林村某农村污水处理项目 内蒙古准格尔旗福路村某农村污水处理项目 内蒙古沙圪堵镇某养老院农村污水处理项目 内蒙古乌兰察布市凉城某农村生活污水处理项目 天津滨海新区某家具厂生活污水处理项目 天津滨海新区某油脂厂“生活污水处理项目 重庆九龙坡区某村农村生活污水处理项目 以上所有污水处理项目标准均执行GB18918- 2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》- -级A标准   实际应用案例 生物滤池应用案例-内蒙古乌拉特后旗水厂（12000 m³/d） 项目情况:1）进水C/N为0.7~1（进水BOD5=70~80 mg/L；TN=70 ~ 100 mg/L），原水碳源无法满足脱氮需求。 2）氧化沟内运行工况复杂且无法调节内回流比。 3）原有曝气生物滤池反冲洗频率高，且脱氮效果差。 改造过程:将原4格生物滤池改造为减氮生物滤池。利用ByeN材料替换原填料，装填高度1.2 m。 改造步骤：清掏填料、清洗滤头、整理滤板、淘洗承托层、装填填料，进水启动。 反冲洗管理:降水反冲洗为主（3d/周期），缓解滤头堵塞，实现驱除氮气；           气水反冲洗（15d/周期）后2~3h可恢复脱氮效果。

本成果可满足新一代轨道列车隔音降噪要求，提高旅客的乘坐舒适性。

:本技术为纳米粉体与膜材料共混改性，从本质上改变膜的亲水性 能，获得性能优异、抗菌、耐污染的超滤膜产品。获得的膜产品孔隙率大，平 均孔径小；膜的性能在纯水通量、抗压强度、断裂伸长率、亲水性及抗污染性 等方面较现有产品大幅提高，其使用寿命可提高 60%以上。目前，该技术已具备 生产 PSF、聚氯乙烯（PVC）、聚偏氟乙烯（PVDF）三种膜材料的中空纤维超滤 膜产品。PSF、PVC 膜组件已在农村地下饮用水中去除硝酸盐氮及甘薯淀粉加工 废水中分离多糖蛋白两个工艺中完成中试试验，试验证明改性超滤膜的抗污染 能力提高显著，清洗后超滤膜通量恢复率达到 95%以上。该技术生产产品已经在 青岛市农村饮用水生物净化工程中开展中试，并在平度崔家集建立了中试基地。