基于膜生物反应器原理，通过核心膜材料的研发，针对村镇村级单体小水量的特点，开发出一体化城镇污水膜法处理技术，以膜组件取代二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量，提高农村污水排放的就地处理率，建设美丽乡村。成果可用于小型污水处理，农村、养殖、食品、印染、纺织等行业废水。

本项目开发了膜法VOCs回收技术，该技术针对有机废气中，挥发性有机物与空气理化性质的不同，开发出具有优先渗透有机物，截留空气的高性能分离膜，实现有机废气中挥发性有机物与空气的分离，达标排放净化空气。有机物在分离膜渗透侧获得浓缩，以较低的能耗冷凝收集回收有机物。其特点是操作简单、能耗低，与石蜡油回收正己烷相比，节能70%以上。该技术及所使用的分离膜已获中国专利授权。并且该技术同时实现挥发性有机物的回收利用和有机废气的清洁排放。因此具有分离效果好、排放浓度低、回收率高、无二次污染和能耗低等优点。

1. 项目背景（1）随着经济的不断发展以及国家对环境保护问题的日益重视，污水排放要求越来越严格，而传统的处理方法不能满足日趋严格的排放要求，膜技术几乎能将所有的微生物截流在

本项目技术以膜分离技术为基础，针对特定化工园区深化尾水的特征，进行水质详细分析，提出合理预处理工艺和整体工艺设计；反渗透膜多段式组合工艺研究；反渗透浓水处理技术开发；单元技术的匹配与集成；整体工艺试车与连续运行。根据水质差异，园区水回用率可以达到70~80%，出水可分质使用，可以应用到锅炉、工艺用水等，吨水处理成本2.1元/t。应用概况： 本项目技术解决了化工园区生化出水的排放问题，同时有利于化工园区总水量需求的难题和总排放量的瓶颈，具有较好的实际应用价值和广阔的市场前景。

成果与项目的背景及主要用途：本技术、设备与配套的产品应用于污水处理领域。其成果主要包括：新型膜组件反应器、新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统。其中新型膜组件反应器是以聚偏氟乙烯（PVDF）为材料，以耐腐蚀材料为骨架，具有独立知识产权；新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统能够具有：出水清澈透明、容积负荷高、占地面积小、抗冲击负荷能力大、剩余污泥产量低、系统运行管理简单、运行成本低、易于集成并实现自动化等特点。本产品具有联合组装曝气功能，应用该它可以很好的将区域污水、洗浴废水、生物难降解废水和医药制药废水等进行处理。处理后的出水水质完全满足国家城市杂用水的水质标准。是目前国内外公认的、在区域（小区、开发区等）中水回用领域中最先进的处理技术之一。 技术原理与工艺流程简介：近年来，随着膜生产技术的提高和生产成本的降低，膜技术在污水处理领域中的应用特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器（MBR：Membrane Bio-Reactor）作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到了广泛关注。以超滤或微滤膜与传统的活性污泥生化处理技术相结合而成的膜生物反应器，以膜分离过程取代重力沉降过程，不论污泥颗粒的沉降性能如何，均可完成固液分离过程，并且可以避免因生物体流失而造成的系统运行失败。此外，采用膜分离与活性污泥法相结合的膜生物反应器处理含碳有机物，能使有机物深度氧化，并且能完全保留生物体，使污泥保留的时间相当长，从而完全保留体系中缓慢生长的硝化细菌，可同时通过硝化与反硝化作用成功除氮，在低温时亦能维持高处理能力。MBR 反应器能够维持高处理能力而使处理厂规模缩小，还可通过维持低 F／M 比例减少剩余污泥产量。对于各类污水，使用本产品进行处理是一种特别有效的方法，它可以将生物降解的物质分离出去，而将微生物留在生物处理池中。这样可以使生物池内微生物的含量处于最佳浓度，反应速度最快。和其他污水处理方法相比，使用膜生物反应器进行再生水处理不仅可以节约大量水资源，还可以减少设备占地，节约能源，减少设备和运行和管理费用，避免二次污染，有着很好的环境效益、社会效益和经济效益。 技术水平及专利与获奖情况： 已经获得的相关专利： 1．带有电位测控的工业废水处理系统（发明专利） 2．膜反应器（实用新型） 已经申请的相关专利： 1．超声波膜反应器（2004200289565.4） 2．工业废水气动搅拌机（200420056558.3） 已经获得的奖项：高校节水技术（天津市科技进步二等奖） 应用前景分析及效益预测：通过本产品的应用，可以带来巨大的环境效益、生态效益、经济效益及社会效益，通过中水回用项目，使天津大学成为国内第一所具有一流的教育环境、一流的节水技术（包括节水器具）全面综合开发的研发基地，为实现天津市创建环境保护模范城市的奋斗目标，为天津市的发展以及全国各高校的建设提供了一定的借鉴作用。该项目经济效益显著，其年投资与效益分析约为 1:0.4 左右，即可以得到约 40%的回报。 应用领域：环境保护、污水回用。

本发明是一种活性污泥与生物膜协同作用的污水处理设备，适用于处理石化工业废水，以及低浓度和高浓度的生产或生活污废水。处理工艺的处理效果稳定，运行可靠，出水水质可以达到国家排放标准的一级标准；产生的污泥具有较好的沉降性能，易于处理；与其它处理设备或构筑物相比较，工艺流程短，污泥回流量减少40％～ 80％，运行费用降低18％～31％。通过处理设备的内外成结合达到多种处理工艺的组合，运行方式灵活，节省工程的投资，减少占地面积。

本成果发明了推压-膨化-拉伸技术加工聚四氟乙烯中空纤维膜，自主研发了工业化可行的全套加工设备。打破了美国戈尔、日本住友等公司的垄断，填补了国内产品空白。该材料具有孔隙率发达、强度高、耐酸碱、耐腐蚀、耐温等特点，克服了传统膜材的性能缺陷。可采用膜蒸馏或过滤方式处理废水，用于酸性、碱性、腐蚀性强的废水处理领域。本技术已获发明专利 3 项。

在国际水科学院终身院士王宝贞教授主持下，哈尔滨工业大学（深圳研究生院与水污染控制研究中心）自主研发成功国内外首创的专利技术——强化淹没生物膜-活性污泥复合生物处理工艺（简称EHYBFAS工艺，专利号200620017991.5）。参与研发人员主要有：金文标、曹向东、王淑梅，以及哈工大深圳研究生院2005级部分研究生、2006级部分研究生。该技术不仅实现了污泥停留时间跟水力停留时间的分离，且实现了悬浮态活性污泥的停留时间与附

项目背景：1.随着动力电池能量密度的不断提升，对电池安 全性的要求也越来越高。隔膜作为锂离子电池的重要组成部分之 一，可提供锂离子传输通道，并且防止正、负极接触发生短路， 对锂离子电池的安全性具有非常重要的影响。油性聚偏氟乙烯 （PVDF）主要由韩国 LG 等电池企业把控技术，国内受制于工艺 不完善、配套设备跟不上等问题，始终无法实现突破。研发具有 优异电化学性能、安全性高的 PVDF 膜是国内提高电池安全性能 的重要途径之一。2.目前国内外企业如旭化成、陶氏、GE、北京 碧水源、天津膜天等主要采用等非溶剂致相分离制备聚偏氟乙烯 中空纤维膜，应用于净水处理及污水处理领域中，但市场上尚未 发现有热致相分离法制备聚偏氟乙烯平板一体膜产品。本项目已 对聚偏氟乙烯原材料、溶剂体系进行初步筛选，进行了不同制备 工艺的对比实验，得到不同性能的聚偏氟乙烯平板一体膜，具备 一定的研发基础。 所需技术需求简要描述：1.采用热致相分离方法加工聚偏氟 乙烯（PVDF）材料，通过对原材料体系、溶剂体系、加工工艺的 筛选优化，通过开发配套的热法工艺设备，制备出具有高孔隙率、 高均匀性的微孔一体膜。2.提供微相分离、破膜温度、高倍率隔 膜微观孔结构的检测、电池安全性能检测，为转化生产提供各项数据的技术支持。  对技术提供方的要求:拥有一定的研发基础和实验的技术团 队和科研单位，相关研究成果处于国内领先水平。 

随着城市规模迅速膨胀，淡水资源严重缺乏、工业废水处理率低，城市的生态环境恶化成为制约城市发展的主要问题。以北京为例，数据显示目前人均占有用水量不足300 立方米，不及国际公认的缺水下限的1/3，仅为全国平均水平的1/8。这其中，工业用水量所占的比重很大。而冷却水用量占工业用水的60～65%。因而，解决好冷却水循环回用的问题，可以对城市的发展带来促进作用。在冷却水处理中，需要去除水中的钙镁等结垢性离子。这些离子通常是通过水处理剂使之沉淀，再利用固液分离技术来实现的。传统的固液分离技术（如澄清池等）中存在占地体积大、分离效率低、适用面窄、操作弹性小、对微细颗粒无法去除等缺点。由于传统固液分离技术缺点较多，人们一直关注新型分离技术的开发及应用，因此利用膜实现的微滤技术得到了迅速的发展。微滤技术是利用微孔膜本身极小的微孔（孔径一般为0.1～10 微米）对颗粒的吸附、截留、筛分等作用进行分离。微滤技术的核心为膜材料的选择，在众多的膜材料中，由于聚四氟乙烯(PTFE)不吸水、熔点高(327℃)、使用温度范围广(-200～260℃)，具有不燃性及热稳定性、摩擦系数小，尤其具有耐化学性(能耐许多高腐蚀性介质)、耐气候性及抗电性等，因此成为国内外表面过滤首选材料。PTFE 膜极低的表面张力可以降低膜污染，并使膜的清洗操作更为简便。但PTFE 膜的强疏水性却限制了其在水溶液体系处理中的应用。本技术基于配位键合理论对常规的聚四氟乙烯疏水膜进行改性，得到亲水性聚四氟乙烯膜，用于水处理领域中的微滤技术，新技术应用前景广阔。 技术指标：1、过滤后溶液SS<1mg/L；2、可在强酸、强碱、强氧化性、强溶剂性条件下应用；3、操作压力0.05～0.15Mpa；4、处理温度5～150℃；5、处理通量1～1.1m3/m2·hr；6、使用寿命≥1 年。应用范围：可以适用于工厂循环水处理、污水处理及其它涉及固液分离过滤技术的领域。市场分析：随着人们环保意识的增强、各项环保制度规定的日益严格、水资源的严重缺乏，对工业及生活废水的资源化处理已成为当务之急，尤其是对于工业废水的处理迫在眉睫。而本工艺具有过程简单易行、能耗低、分离速度快、分离效率高、使用周期长等优点，因此，本项目具有广泛市场应用前景。效益分析：利用本技术改性的亲水聚四氟乙烯膜，成本较低，整个处理工艺设备简单，投资少，操作成本低，与传统技术相比能耗大大降低，具有显著的经济效益。