污水处理、石油化工、煤气和煤炭焦化、有色金属冶炼等行业在生产过程中往往向大气排放大量的硫化物。这些硫化物，一方面是宝贵的化工原料，另一方面又是污染环境的有害物质。硫在环境中大量以硫化氢、硫氧化物及有机硫形式存在，很多硫化物具有刺激性气味，严重影响大气环境、植物生长以及居民的日常生活。所以，严格控制这些重点行业排放含硫化物的气体，对保护环境具有十分重大的意义。 北京化工大学开发了新型含硫化物工业废气绿色净化工艺，并对脱除的硫化物进行综合利用，达到防治与资源化的双重目标。 北京化工大学研制了新型复合液体脱硫剂，开发了湿法氧化脱硫异相处理新工艺，克服醇胺吸收法及湿法催化氧化（如PDS法）等均相处理硫化氢方法中脱硫剂组成配制复杂、易降解、易流失、需要定期补给脱硫剂活性成分和脱硫工艺必须严格控制脱硫剂水反应液的酸碱度等缺陷，实现反应净化及副产物的自动分离，直接将复合气体组分中含硫成分转化为单质硫，避免脱硫过程工艺长、能耗大、设备腐蚀、脱硫剂降解、被水稀释而导致脱硫剂成分变化和流失的二次污染等问题，达到气体净化及资源化的目标。 技术指标为1、可处理废气指标: 硫化氢气体含量为0～100％（wt）；2、脱硫剂指标: 热稳定性≤200℃，粘度≤100mPa·S，含水量≤20ppm，活性成分≥25％（wt/wt）；3、工艺指标：温度为室温～200℃，压力为常压，空速为200～2000h-1；4、经济指标：脱硫率≥99％，硫磺纯度≥99％，使用寿命≥3年。应用范围为石油炼厂气脱硫，天然气、焦炉煤气脱硫，废水处理末端废气的治理。本项目的核心是应用异相在线分离技术。脱硫剂合成工艺简单且性能稳定，脱硫工艺具有脱硫剂流失性小、节约用水、反应分离一体化、工艺流程短及不造成二次污染的特点，能够替代传统液体脱硫剂，应用于石化炼厂气、天然气、焦炉煤气等的高浓度脱硫，也可以用于石化工业等废水处理末端低浓度有毒废气的现场处理，充分表现出适用范围广、效率高、节水、无二次污染、易再生循环使用等方面的优点，具有重大的环境保护功能，市场前景相当广阔。制作单元化操作设备与工艺，根据不同需求实施单元组合集成，设备投资小，在精细化工及资源环境领域的广泛使用将产生巨大经济效益和社会效益。

1. 痛点问题 水中内分泌干扰物、微囊藻毒素等微量有毒污染物对生态环境和人体健康带来潜在不利影响，已经演变成为全球性关注的重大环境问题。因此，发展微量有毒污染物的快速监测技术，对于应对微量有毒污染物环境与健康风险具有重要的支撑作用和现实意义。 仪器分析技术是水中微量有毒污染物标准检测技术，然而这类技术需要昂贵的仪器，冗长费力的样品准备过程和专业的操作人员，限制了此类技术在污染事故应急、现场快速监测等领域的应用。此外，对于总微囊藻毒素这类包含上百种结构变异体的混合物，依赖于化合物结构实现浓度分析的仪器分析技术无法穷尽，特别是捕捉到尚未鉴定出来的微囊藻毒素变异体。免疫分析技术利用抗体对抗原的特异性亲和作用，可实现对一种或一类微量污染物的快速高灵敏分析。基于免疫分析原理构建的酶联免疫检测试剂盒具有快速、高灵敏、操作简便、易于标准化等优点，其核心是抗体材料。特别是，为了筛查总微囊藻毒素结构变异体并预警蓝藻水华，美国环境保护署于2016年公布了最新的未管制污染物监测规则，其明确推荐发展基于酶联免疫检测试剂盒的总微囊藻毒素快速检测方法，其中，具有微囊藻毒素结构变异体广谱识别能力的抗体是发展该技术的核心材料支撑。 本项目攻克水中微量有毒污染物免疫检测中的关键瓶颈，有望解决现有技术痛点，为发展水中微量有毒污染物快速ELISA检测技术提供支撑。 2. 解决方案 针对水中蓝藻毒素，发明了一种广谱型微囊藻毒素单克隆抗体及其制备方法。该抗体能够特异性识别总微囊藻毒素与节球藻毒素Adda基团，检出限达到0.1 ng/ml，对12种微囊藻毒素结构变异体交叉反应率55~125%，线性范围跨越一个数量级，为研发总微囊藻毒素ELISA试剂盒提供了材料支撑。针对水中痕量内分泌干扰物，发明了固相识别雌激素受体的雌二醇衍生物筛选方法，可以筛选出与雌激素受体具有高特异性高亲和力的衍生物，进而可以缩短固相雌二醇与雌激素受体结合的时间，增加体外环境下的结合稳定性与亲和力；建立了一种利用间接竞争ELISA 高通量快速筛查多种内分泌干扰物的方法，可以实现水中多种内分泌干扰物的同步快速检测，典型标准曲线测试结果显示该方法对双酚A检出限为3.6 μg/L，定量检测区间为8.2-264.7 μg/L；对雌二醇检出限为3.2 μg/L，定量检测区间为4.2-12.0 μg/L；对壬基酚检出限为24.8 μg/L，定量检测区间为8.2-264.7 μg/L。 合作需求 1、寻求在水环境监测系统研发、生产和销售及运营服务的企业开展技术研发合作； 2、寻求在生态环境、水利、市政等政府部门或事业单位及受环保部门重点监管的污染源企业的环境监测相关应用场景对接资源。

该成果围绕燃煤电厂燃烧后深度节水节能和净化技术开展系列新技术研发工作，包括开发了一套综合考虑水系统、热力系统和烟气系统的综合模拟仿真平台，开发了烟气－乏汽提质利用新工艺、节能型废水零排放技术、褐煤机组全链条取水工艺，在此基础上研发了均流式静电除尘器、低能耗烟气换热器及吸收式热泵系统等关键部件，同时基于多维多尺度多物理场及人工智能算法，开发出环保岛数字孪生技术。部分产品已完成小试、中试，静电除尘器已实现产业化。 该成果围绕燃煤电厂燃烧后深度节水节能和净化技术开展系列新技术研发工作，包括开发了一套综合考虑水系统、热力系统和烟气系统的综合模拟仿真平台，开发了烟气－乏汽提质利用新工艺、节能型废水零排放技术、褐煤机组全链条取水工艺，在此基础上研发了均流式静电除尘器、低能耗烟气换热器及吸收式热泵系统等关键部件，同时基于多维多尺度多物理场及人工智能算法，开发出环保岛数字孪生技术。部分产品已完成小试、中试，静电除尘器已实现产业化。

过程工业工艺过程是能源利用高度密集和CO2排放的系统。由于工艺系统能源消费的密集性和复杂性，系统中工艺过程、换热网络和蒸汽动力系统的节能一直备受重视。随着人们对CO2减排问题认识的逐渐深入，针对过程工艺系统能量利用中CO2减排与控制的问题也日益显现。如何在提高能源利用效率的同时减少CO2的排放以及如何在提高能源利用效率的节能技术方案中进一步选优成为亟待解决的关键问题。 本项目将采用夹点技术和数学规划技术相结合的方法。夹点技术已成功地在世界范围内取得了显著的节能效果。采用这种技术对新设计而言，比传统方法可节能30-50%，节省投资10%左右；对旧系统改造而言,通常可节能20-35%，改造投资的回收年限一般只有0.5-3年。由于夹点技术能取得明显的节能和降低成本的效果。 本项目的目的在于为过程工业系统提供系统分析和优化集成的方案。对过程工艺系统的能量利用进行夹点分析，找出能量利用不合理的环节和原因；对各装置提出节能改造的初步方案；对公用工程系统进行分析，找出能量利用不合理的环节和原因；提出解决方案并进行调优；从而提出全能量系统优化和CO2排放最小的改造方案。

环境中高毒性有机污染物通过各种途径进入环境水体，对环境、生物体系和人类健康造成危害。目前，对环境水体中苯、苯酚、苯胺、硝基苯、多环芳烃等高毒性有机污染物的测定主要是离线测定方式，处理步骤复杂、检测时间长，易造成采样误差。现有军用便携式快速检测高毒性有机污染物的设备只是半定量分析，且未在环保部门普及。本项目拟开发环境水体中苯、苯酚、苯胺、硝基苯、苯并芘等高毒性有机污染物的便携式监测仪器，以特异性荧光试剂标记不同污染物，用高灵敏荧光检测技术，现场、快速检测痕量高毒性有机污染物。具体来说，采用新型深紫外发光二极管（LED）为光源，充分利用 LED 光源小体积、低功耗、长寿命的优点；基于光电二极管，自主研制低噪音、低漂移的光电放大电路探测；将光机电集成一体化，研制出小型、高灵敏、长寿命原位水中高毒性有机污染物荧光检测仪，并将其在山东省内重点流域示范应用。 

室内空气污染来源复杂，呈现低浓度、难降解、长期存在的特点，而采用传统技术难以达到长久  抑制环境毒素的目的。本项目开发出高效的纳米光催化材料，旨在利用光催化技术将光能转化成化学  能，将各类有机毒素、病毒分解、矿化，转化为无毒的无机物，达到环境净化的目的。光催化效率较  目前商业化光催化剂提高1-2 个数量级，具有高催化效率、长寿命的优点。获 2 项中国发明专利（公开），发表论文 8 篇。

01. 成果简介 本项成果提供了一项基于单元技术的工业水-能-污染物模拟系统，模拟工业系统水资源、能源和污染排放之间相关关系并提出技术优化方案，利用工业生产物料投入数据、生产技术数据、污染物处理技术数据，根据物质流分析方法和自底向上建模思想，通过大数据计算平台进行模拟和计算，分析和研究水资源、能源和污染物三个要素之间的耦合关系和联动规律，在综合考虑三个要素的基础上对特定的行业节能减排政策进行评价并提出最佳的技术路径，为政策制定提供理论和模型支撑。 与传统技术相比，本系统可以实现特定行业生产全过程模拟，将工业生产中的多种资源消耗数据、污染物排放数据以及技术使用数据进行关联，对工业生产过程进行自底向上建模模拟，量化了水资源能源消耗和污染排放、技术与资源消耗/污染排放之间的联动关系，实现了技术与资源消耗、产品生产的耦合；针对行业多种可选技术以及技术组合，本系统对所有技术方案进行特征分析，并可将环保目标作为模型输入、输出的限定条件，对技术方案进行筛选，评估环保目标的技术可行性；同时利用帕累托优化分析方法，根据特定的多目标优化方案（如同时实现三种大气污染物排放量最小、水资源能源消耗量最小、技术成本最低）筛选技术组合。 模型系统框架示意图 02. 应用前景 工业系统环境影响大数据分析与模拟、产业布局专项规划编制、生态环境保护专项规划编制、工业产业园区转型升级管理、区域产业分析平台等。03. 知识产权 相关成果已登记软件著作权。04. 团队介绍 团队主要研究领域为复杂系统理论、环境系统分析及其在城市、产业、流域等复杂系统模拟与评估中的应用，负责人为教授、博士生导师。曾获得自然基金、科技支撑、环保公益等对于国内战略环境评价（SEA）领域研究的首项支持，承担国家第1个城市规划SEA、第1个国家级新区SEA、第1个大区域尺度SEA、第一个地市SEA和“三线一单”试点。科研成果发表论文近百篇，完成软著登记十余项。05. 合作方式 商务合作。06. 联系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn wangchunyan@tsinghua.edu.cn

垃圾焚烧烟气具有高污染性和成分复杂性，开发高效的垃圾焚烧尾气净化技术与工艺受到国内外研究者的高度重视。本技术成果包括：（1）新型锥形半干法喷雾脱酸塔构建；（2）廉价吸附剂开发及吸附剂喷射装置优化；（3）垃圾焚烧炉内SNCR脱硝优化及炉后低温SCR脱硝联合脱硝；（4）半干法-湿法耦合型垃圾焚烧超低排放净化系统集成。该成果获教育部科技进步二等奖。

针对削减初期雨水/溢流污水入湖（河）污染物的技术需求，在湖（河）滨带设置了以去除颗粒性污染物为主、溶解性污染物为辅的集成技术措施。初期雨水 COD、 TN、 TP 指标分别削减 40%、 30%、 30%以上；溢流污水主要污染物 COD、 TN、 TP 削减 30%、 10%、30%以上。