一、技术原理和应用对象原油中都含有不同数量的氯化物（氯化镁、氯化钙、氯化钠等）、含硫化合物〔硫醇、硫醚、硫化氢、噻酚等〕、含氧化合物（环烷酸、脂肪酸、酚类等）和杂质（金属、灰分等），为避免原油加工过程催化剂中毒、减少设备腐蚀、避免堵塞管路，提高石油产品质量，必须在原油蒸馏前进行脱酸、脱水与脱盐处理。在原油蒸馏过程中，我国常采用一脱四注工艺防腐，指的是脱盐、注碱、注氨、注水、注缓蚀剂。脱盐是一脱四注工艺防腐的基础。由于原油所含的盐类溶解在原油的水中，原油脱盐实际上和脱、表面活性物质、环烷酸等天然乳化剂，它们使原油极易形成乳化液，给原油除原油中的水分紧密相关。另外原油中含有固体物、胶质、沥青质、某些盐类脱水造成困难，故要使原油脱盐、脱水，首先应使原油乳化液破乳。原油破乳通常可采用物理破乳、化学破乳、电破乳，目前炼油厂较多采用卧式脱盐罐的电脱盐流程。但仅采用这些方法处理原油乳化物，并不总是能够有效地完全破坏乳化物，脱去水分。例如处理水包油乳化原油、污水回收油、老化油、某些进口原油等，由于它们具有复杂的化学成分和乳化结构，难以用化学方法与电法较好地破乳脱水。如将它们混入电脱盐罐会破坏电场，造成跳闸。如采用化学破乳，效果较差且成本很高。随着我国很多油田进入二、三次采油，提供给炼厂的原油品质逐渐变差，化学成分和油水乳状结构变得更为复杂，采用加热、高电压场和破乳剂的常规脱盐脱水方法将愈来愈难以达到炼油厂的脱水脱盐要求。电脱盐设备经常因电流负荷大而跳闸，使未达质量要求的原油流入后续生产工序。对于重质原油，粘度高、密度大，其破乳脱水比轻质原油更困难。粘度在5000mPas以内的稠油仍采用电－化学脱水，即以化学破乳剂为主，电脱为辅的常规破乳脱水工艺；对粘度更大的稠油，采用常规方法已显困难。目前国内各炼油厂经电脱盐处理后原油的含盐含水量控制常有不稳定现象，受原料影响较大；也有为保证原油脱水效果，致使常减压电脱盐切水含油量超标现象。超声波是一种波动形式，同时超声波又是一种能量形式，当其声强超过一定值时，就可以通过它与媒质的相互作用，去影响、改变或破坏后者的状态、性质及结构。超声波破乳是将超声波能量辐射到原油乳状液中，使之产生一系列超声效应，如搅拌、碰撞、聚集、空化、加热、负压等，从而达到破坏油水界面膜，可不加或少加破乳剂仍能起到破乳脱盐脱水的作用。由于超声波在油和水中均具有较好的传导性，故这种方法适用于各种类型的乳状液，对于三次采油采出的水包油型乳化原油、污水回收油、老化油等，由于其化学成分及乳状结构的复杂性，难以用常规方法破乳脱盐脱水，声化学法可用于此类油的脱盐脱水，且具有较好的结果[40-44]二、关键技术和创新点在石油化工生产过程中，常需要对原油乳化液的进行破乳脱盐脱水和对污油进行破乳脱水。目前的石油工业中，破乳技术除了传统的化学破乳脱水法、电脱盐脱水法和热沉降等方法外，超声波作为一种新型的破乳方法具有广阔的应用前景。超声波破乳脱水技术是一种共性技术，可用于简单的各类油品破乳脱水，也可作为原油电脱盐过程的强化预处理，以达到原油精细脱水、脱盐目的。超声波破乳脱水主要是利用其位移效应，它可对油和水等介质产生凝聚、破乳、气泡、振动等作用．随着油和水滴的振动位移、使小油珠和小水珠聚集成大的油、水珠。因油和水的重力差异、大水珠迅速下沉，油珠上浮。达到油、水破乳脱水之目的。另外一方面是超声波可使油水界面膜张力降低，提供了破乳的良好条件。主要创新内容为南京工业大学超声化学工程研究所根据前期研究的超声破乳机制，开发国内最大的新型超声驻波场破乳装置，超声换能器也采用国内最新开发的多频（20kHz、40kHz等）、径向振动、大功率超声组合技术，使声波作用距离远、声场颗粒聚并效果好、处理量大；超声振动有利于破乳剂的分散，减少或不用破乳剂。超声频率组合产生频率协同作用，不同超声频率能与不同粒径范围的水滴产生共振，使超声能量得到充分利用，加大水滴碰撞几率，促进不同粒径水滴凝聚。另外驻波声场可使水粒子不断向波腹和波节移动、碰撞，然后生成直径较大的水滴，可直接沉降分离出部分水，减轻电脱盐负荷，显著提高原油脱水脱盐效果。新设计超声换能器及其放大技术，使得设计大型工业化超声处理器成为可能，提高了处理量与效率，减少设备制造成本。

为适应原油重质化对电脱盐脱水技术的迫切需求，联合企业共同开展了双进油双电场原油高效电脱盐脱水研究，该技术已应用于500万吨/年重质原油两级电脱盐脱水装置，运行数据表明：装置运行安全、稳定，操作方便，原油脱后含盐<3mg/L、脱后含水<0.3%、排水含油>150mg/L，符合相关标准要求，并在国内外多套装置上得到推广应用，社会效益和经济效益显。已通过了中国石油和化学工业联合会的科技成果鉴定。

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。

技术特点及优势 1、对现有的用于污水处理的膜进行改性，提高膜通量，减小跨膜压力。膜通量较现有膜提高2倍以上，跨膜压力只有1米左右水柱。 2、突破了以往MBR膜都是与泥水直接接触的固有形式，对MBR结构进行了改进，减少膜与污泥、胞外聚合物（EPS）等膜污染关键物质的接触，可以极大缓解膜污染问题； 3 、采用的廉价耐污染膜材料，延长膜的使用寿命，降低运行成本； 4 、控制反应器微生物处于内源呼吸期，反应器中能有效建立细菌—原生动物—后生动物微生态系

活性污泥是生物法废水处理系统中自然形成的微生物与有机物的聚集体。活性污泥中微生物在净化污水的同时自身也在繁殖增长，必须定期的少量排出污泥，以维持污水处理系统中氧的供给，使活性污泥浓度保持在一定水平。排出的这些剩余活性污泥如不加以治理，将会造成二次污染。 南开大学研发的该技术将污水处理厂剩余活性污泥进行资源化利用，生产出（1）生物降解材料PHA；（2）生物菌肥；（3）无害化处理后回用农田。 投入：在现有污水处理厂基础上，增加（1）活性污泥驯化池；（2）活性污泥发酵池；（3

该专利技术可应用于草莓等浆果的脱水加工；通过综合应用复合渗透处理、 高压处理等技术，有效解决了脱水草莓在复水后容易出现的组织塌陷、口感绵软等问题。目前脱水草莓可用于复合麦片等食品加工，而草莓在脱水加工中容易出现质构较差的问题，影响了草莓产业化。该技术可提高脱水草莓的品质，提升草莓产业化水平，已在企业成熟应用；该技术具有较好的应用前景，在应用过程中也将产生明显的经济效益和社会效益。 技术水平： 将草莓在复合渗透液中进行渗透预处理，渗透液包括 6-8%蔗糖、10-12%乳糖、4-5%麦芽糖和 0.3-0.4%氯化钙，渗透过程中结合高压处理，预处理时间为 25-30 分钟；然后进行后续的真空冻干或真空干燥。采用该技术的脱水草莓克服了口感绵软的问题。该技术达到国际先进水平。

以农业废弃物稻壳粉和竹粉为污泥调理剂，耦合阳离子聚丙烯酰胺调理污泥， 稻壳粉和竹粉作为骨架发挥支撑作用，促进污泥自由水和间隙水外排，减小污泥的可压缩系数，防止污泥有机质流失，缩短板框压滤机运行周期；同时稻壳粉和竹粉可有效提升污泥泥饼有机物含量，有利于后续焚烧等能源化处置。 农业废弃物稻壳粉和竹粉的主要成分为纤维素、木质素和二氧化硅，具有一定的韧性和多孔性等特点。其中以网络状分布的二氧化硅是有机质粉末的主要支撑骨架，木质素和纤维素填充在其中，且本身含有大量有机物，作为污泥调理剂，增加热值的同时还可以防止其对焚烧设备的腐蚀。同时，废弃物粉末是一种价廉易得的农业资源，充分利用农业废弃物稻壳粉和竹粉，变废为宝，对减少环境污染，提高农民收入，促进经济循环与增长，具有重大意义。稻壳粉和竹粉作为调理剂进行污泥深度脱水时，均能避免生石灰投加造成的压滤液水质恶化等负面影响，采用稻壳粉和竹粉协同化学药剂对污泥进行深度脱水具有广阔的市场前景。目前技术已经完成中试规模应用，污泥脱水成本可降低21.2%；申请国家发明专利 2 项，授权实用新型专利 2 项；发表学术论文 7 篇。

本项目所研制和应用的净水材料SPM是在消化吸收进口净水材料基础上，利用国产原料研制成功和应用的一种合金材料，经初步试验与核算SPM的性能达到引进产品的主要水质指标，但其售价仅为进口产品的50%～60%，因此由上海市科委立项，由上海芬迪超硬材料科技有限公司与华东理工大学资源与环境工程学院实行产学研结合，承担该项目并于2008年通过市科委组织的专家验收，并申请了国家发明专利。该项技术的先进性和技术特点： 1）去除自来水中的余氯效果良好，去除效率可高达90%以上； 2）去除水中有害金属离子如Pb、Hg、Cr、Cd等；3）抑制水中细菌和藻类繁殖，杀菌率也>?0%； 4）与活性炭和分离膜联用，可对活性炭和分离膜起到一定保护作用而延长其使用寿命，降低成本。在实验工厂实行批量生产，并应用于集团用、家用和全屋型饮用水净水机（器），以及居民社区分质供水的饮用水站。

本项目以污水处理厂存在能源消耗高，二次污染等问题，针对污水体量庞大，复杂多变量，多相体系的数据信息滞后，强耦合，非线性等问题，采取学科交叉方式与物理学院、智能学院合作开发新型水质传感器，开发信息处理系统，多变量耦合神经网络系统，深度学习和算法，构建污水处理智能控制关键技术，仪器和设备。为污水厂的智能节能减排创造提供技术支持。

项目成果/简介:本项目以污水处理厂存在能源消耗高，二次污染等问题，针对污水体量庞大，复杂多变量，多相体系的数据信息滞后，强耦合，非线性等问题，采取学科交叉方式与物理学院、智能学院合作开发新型水质传感器，开发信息处理系统，多变量耦合神经网络系统，深度学习和算法，构建污水处理智能控制关键技术，仪器和设备。为污水厂的智能节能减排创造提供技术支持。应用范围:该技术主要应用于给水处理系统和污水处理系统的智能控制。效益分析:项目的研究已经进行了多年， 2017 年投资 1500 万元在南开大学津南校区建立了 1000 吨/日污水处理厂， 为传感器的应用和示范创造十分有利的条件。