燃煤烟气碳管法汞价态取样装置（30B-SHg）

段钰锋

-/资源与环境

吸附管法（EPAMethod30B）逐渐取代湿化学法（OHM）成为燃煤烟气汞形态浓度取样的主流方法。但受限于氧化态汞(Hg2+)选择性吸附剂研究的商业保密性，现有价态汞碳管主要依赖于进口产品，价格非常昂贵。本技术装置利用自主研发的高性能高精度Hg2+选择性吸附剂，实现燃煤烟气汞价态取样和浓度的精确测量。目前已成功应用于10余座燃煤电厂汞价态浓度30B碳管法取样和测试。本技术装置采用独立双通道双温控系统，气密性好，集成度高、操作简单，取样快速精确。

叶绿素传感器

关亚风

-/资源与环境

水中叶绿素浓度是水体富养化的重要指标之一，对叶绿素浓度的实时在线监测非常重要，国内现在现场使用的基本是进口的传感器，价格昂贵。同时，高价的进口传感器在稳定性和使用寿命两方面并不令人满意。大连化学物理研究所研制开发出性能指标高于进口产品的自主知识产权传感器，它不仅能够扣除太阳光中与叶绿素荧光相同的本底光，还能扣除太阳光激发的叶绿素荧光，测量叶绿素准确度优于进口产品。该传感器稳定可靠，测定精密度和国标法相近，明显高于美国YSI同类产品，完全能够满足水体样品分析的要求。该传感器已交付国家海洋环境监测中心出海实测，并应用于太湖栈桥监测点连续实时监测叶绿素浓度。 【主要技术指标】检测模式：双窗口 检测参数：叶绿素a，水体温度温度精度：±0�15℃ 叶绿素a检测精度：0�05μg/L 叶绿素a检测范围：0�05~100μg/L；1~500μg/L精密度：RSD<5% 采样间隔：10min 操作模式：SD卡存储，RS232传输 【技术特点】传感器以蓝色发光二极管激发水中叶绿素发出荧光，双光纤收集荧光，用光电倍增管检测荧光，同时测量本底荧光值，扣除本底值后得到水体中叶绿素浓度。传感器配有热敏电阻实时检测水温，用于叶绿素a浓度的校正。同时，采用机械刷定期自动清除光纤表面附近的藻类干扰物，适用于连续监测。

VOCs催化脱除技术

王胜

-/资源与环境

挥发性有机物为能参加大气光化学反应的有机化合物，VOCs排放涉及到化工、喷涂、印刷、制药、塑料和橡胶加工等众多行业，其成分复杂，大体包括三苯类（芳香烃、多环芳香烃等）、含氧类VOCs（醇类、酮类、酚类、醛类和酯类等）、烃类 （如烷烃、烯烃）、含杂原子VOCs（如卤代烃等）以及低碳烷烃类（如乙烷、丙烷等）。鉴于VOCs对环境和对人体健康的危害，其排放控制引起了各国政府的高度重视。美国、欧盟、日本等相继出台了一系列VOCs排放标准及减排计划。我国为了应对日益严重的环境污染问题，从2010年5月到2015年6月，五年出台了12项法规政策以确保VOCs得到有效控制。在国家环保十三五规划纲要中，明确提出对VOCs排放进行总量控制，并试点征收VOCs排污费。 VOCs的排放控制技术主要可分为物理回收和化学降解两大类技术，其中催化燃烧法以及催化燃烧和吸附浓缩、低温分离等的耦合技术，其本质是在催化剂的作用下VOCs发生完全氧化反应，具有适用处理废气浓度范围广、能够彻底将VOCs转化为CO2和H2O，无二次污染问题，并且可处理易燃易爆气体，是VOCs净化的最有效方法。 大连化物所在科技部重点研发项目、国家自然科学基金项目等资助下，针对典型的四类VOCs气源特点，进行了燃烧催化剂及工艺技术的开发。开发出针对含氧类VOCs、芳香类、低碳烷烃类以及含杂原子类等系列VOCs净化催化剂，催化剂能够满足对苯二甲酸、丙烯酸、丙烯腈、顺酐等生产过程产生的VOCs尾气的催化净化。同时，还开发出蓄热催化净化工艺（RCO）、吸附-浓缩-催化净化等VOCs净化工艺，可以满足不同的VOCs气源和工况特点。目前，相关技术已成功完成了对苯二甲酸尾气催化净化技术工业侧线试验。目前，已经申请相关发明专利24件，授权7件。

“吉印”地理数据安全管理系统

李超

-/资源与环境

本项目为《“吉印”地理数据安全管理系统》，包括《“吉印”地理数据版权保护水印系统》和《“吉印”地理数据安全控制系统》，拥有完全自主知识产权，并主持制订了国家标准《测绘地理信息数据数字版权标识》。2019年3月16日，中国地理信息行业协会组织了对本技术的评价，评价结论是本技术“达到国际领先水平”。

智慧水利系统平台

钱晓军

-/资源与环境

日常的河湖管理、应急救灾、规划决策、环保问责等方面存在低效率、高成本等问题，为此，我们提出了“智慧河湖”的概念。“基于GIS的无人机智能识别辅助管理决策系统”，利用无人机作为载体实施巡查，发挥无人机航拍全域覆盖，灵活机动的特点，通过对无人机航拍获得的原始图片和视频进行智能识别与判读，重点对河道管理范围内水面保洁、河道占用、水情变化、水利工程设施、涉水建设行为、污水偷排等进行实时监控。

新型“健饮机”产品设计研发

蔡老师

浙江大学宁波理工学院/资源与环境

该产品利用高密度烧结炭等新型净化材料，可对自来 水及桶装水实现瞬间精滤功能。产品造型新颖，符合人机操作，适用 于家庭、企事业单位等多种环境，产品性能达到国外先进水平。

负离子甲醛清除剂

蔡老师

浙江大学宁波理工学院/资源与环境

一种高效的甲醛清除剂，该清除剂是一种液体喷雾 剂，在空气中喷出后会快速将甲醛反应成对人无害的稳定化合物，同 时还能增加空气中对人健康有益的负离子含量，成本低廉制备工艺简 单。

高效斜板除油沉砂装置

蔡老师

浙江大学宁波理工学院/资源与环境

本发明公开一种高效斜板除油沉砂装置，包括池体， 位于池体下方的砂斗；所述的池体一端的下侧面设有进水管、另一端 的下侧面设有出水管；所述的砂斗底部设有出砂管；所述的池体内靠 近进水管端设有配水堰，所述的配水堰包括本体和本体上均匀分布的 通孔；所述的池体内靠近出水管端设有出水堰；所述的配水堰和出水 堰之间设有若干由按照阿基米德螺旋线分布的涡街柱串联连接的斜 板，所述的涡街柱的长度方向与经配水堰流入斜板的水流方向垂直， 所述的斜板彼此相邻之间形成的间隙的长度方向与经配水堰流入斜 板的水流方向平行。本发明具有快速高效砂水分离和有机物从砂粒上 剥离，含油上清液通过出水装置重力流出，脱水脱油砂粒落入砂斗定 期排出的优点。

黑臭河道污水综合净化处理与生态修复技术

李建龙

南京大学/资源与环境

成果简介：

城市河道一般具有农田水体设施的灌溉功能，除了有汛期安全排洪、防涝的安全功能外，河道两边又能供人们休闲游憩之用，河道在城市的城市社会、经济与环境协调发展有至关重要的作用。随着工业的飞速发展和人口的日益增加，大量污水进入河流，与人类生活息息相关的河流正在生态系统正在逐渐退化，尤其是城镇中小河流，污水处理收集效率和处理规模有限，再加上环境容纳量小并且自净能力弱，生态系统收到了严重破坏，因此对于城镇河道的水质改善和水质修复功能迫在眉睫。生态修复不是指将生态系统完全恢复到其原始状态,而是指通过修复使生态系统的功能不断得到恢复与完善。其含义包括以下三方面: ①生态修复以大自然的自我修复为主,是通过对一个区域或一个小流域的严格管护,排除人为因素对其干扰及破坏,使区域内的整个生态系统得到休憩并恢复其生态群落结构及功能的过程; ②生态修复是一个生态自我恢复、发展和提高的过程; ③生态修复是一种新的水土保持措施,是水土保持新理念—保持人和自然和谐相处思想的具体体现。

废弃印刷线路板分层解离资源化

梁焰

上海大学创新管理部科技合作处/资源与环境

恶臭气体等离子体处理

梁焰

上海大学创新管理部科技合作处/资源与环境

太阳能集热工程与复合能量转换系统的集成优化与工程示范

磐安县技术市场有限公司

杭州电子科技大学/资源与环境

该项目是基于物联网多维信息通讯，能耗计量分析和实时智能监控为一体的新一代太阳 能-热泵热水工程集成优化、远程监控与能量计量管理系统。

化工高浓污水强化处理与提标升级改造集成工艺与成套装备

杨老师

南京工业大学/资源与环境

本工艺适用领域：农药、医药、染料、助剂等精细化工生产废水；煤制油、煤制气、煤制烯烃等煤化工生产废水；石油化工生产废水；化工园区废水。

化工“三废”一体化深度净化技术

杨老师

南京工业大学/资源与环境

项目已建成5000吨/年羧酸酯生产装置废气、废水、残液深度净化的一体化环保化工装置，排放气和净化水均达标排放。2万吨/年高含盐废水中羧酸盐高值化利用实现产业化。

利用酸洗废液非氯氧化生产三氯化铁

梁焰

上海大学创新管理部科技合作处/资源与环境

一、技术成果简介

三氯化铁（FeCL3）作为一种化工产品，其用途较为广泛。既可作为电子工业刻蚀金属的主要原材料，又可在污水处理中用做净水剂、污泥脱水的调理剂，还能用于建筑工业等。市场需求和市场价格坚挺，具有较强的市场竞争力，市场前景十分乐观。冶金行业金属制品生产过程中，钢材表面采用盐酸进行酸洗除锈处理，由此产生大量的酸洗废液。因废液中含有大量的盐酸和亚铁。如果用其生产三氯化铁，既能一次性处理好废液，不产生二次污染，又能达到以废治废，变废为宝的目的。

二、技术创新点或优势

开发制备工业级液体产品，产品质量达到GB4482-93标准中液体产品一等品标准。

三、技术经济指标

传统的三氯化铁的生产方法采用氯化法。而氯气对人体和环境的危害很大，以致操作复杂，劳动现场环境恶劣。本技术以含铁废盐酸与工业盐酸等采用催化氧化一步法制备的技术路线，工艺简单、流程短、投资省，无二次污染，不需要加热，生产装置运行稳定可靠，产品性能稳定。

四、工业领域实际应用情况概述

可用于给水和污水处理，用于污泥脱水中的调理剂；用作染料工业的氧化剂和媒染剂；有机合成工业的催化剂、氧化剂，印刷制版的腐蚀剂以及作为制造其它铁盐、颜料等的原料。在建筑混凝土中渗入其溶液能增加建筑物强度，抗腐蚀性和防止渗水。

固体废物生产新型生态透水砖技术

李学兵

中国科学院青岛生物能源与过程研究所/资源与环境

技术优势：

本项目以石墨尾矿等固体废物为主要原料，以页岩代替粘土作为塑化剂提高成型工艺性能，在配料中加入炉渣，利用炉渣残余碳燃烧产生的热量，实现砖体的烧结，从而制备生态透水砖。这一方面研制的生态透水砖具有透水、保水、美化、硬化等多项功能，对城市大气调节、地表植被生长、地下水保护，城市生态环境改善，建设海绵城市具有重大意义；另外，可解决固体废物对环境的污染的问题。

本项目创新之处在于：1、原料中以闲置资源--页岩代替粘土，不仅节约土地，还提高了透水砖的生产工艺性能和产品性能。2、以炉渣为原料，利用炉渣中残留碳燃烧产生的热量，实现砖体的烧结，无需外加热源，增加了固体废物用量，节约了能源。本产品的优势在于：环保、无污染、生产工艺简单、成本低，具有较好的社会、经济和环境效益。

性能指标：

中试产品经山东省建材质量检测中心检测，所制备产品的性能如下所示：

1、透水性：产品透水系数  26-28 mm/s，大于国标规定的  10mm/s。

2、保水性：该产品的保水量通常状态下约为 10L/m2。下雨时它大量吸收并保存水份，在太阳的照射下可以慢慢蒸发，以达到降低地表温度之功能。

3、安全性：该产品具有超强防滑性，即使在下雨时其防滑值在 60BPN 以上。同时本产品的辐射性很低，符合国家绿色建材标准。因此人们走在上面更加安全，也不容易感到疲劳。

4、噪音：该产品为多孔结构，可以大量吸收噪音，是理想的吸音材料，可应用于机场、地铁等场所。

5、耐磨强度高、耐风化：该产品抗压强度达到 30MPa 以上，适合停车场、普通车道的使用。它的耐寒性也达到国家标准，抗冻值-25℃，即使在寒冷的地方，本产品品质不会改变。除此之外，瓷质透水砖还具有耐风化性，即使遇到强酸或强碱，品质也不会改变。

6、施工方便性：该产品施工采用柔性铺装法，即平整基础，压实，然后铺实，铺砂刮平，再铺砖，最后填缝即可。其施工方便、快捷、成本低。

市场分析：

住房城乡建设部部长陈政高在全国海绵城市建设培训班上表示，建设海绵城市是党中央、国务院的重大决策。陈政高部长表示，城市中出现的地下水位下降、逢大雨必涝、山水林田消失、城市养护成本增加以及对气象造成影响等问题，都可以通过海绵城市建设得到有效缓解。据其估算：“海绵城市建设投资约为每平方公里 1 亿元到 1.5 亿元，这是一个巨大的投资空间。采用本项目技术生产的产品，由于采用石墨尾矿、炉渣等固体废物为主要原料，原料储量大，因此生产成本低；再加上国家环保政策的优惠，该产品有明显的价格竞争优势，并可扩大环保陶瓷生态砖的应用，扩大市场。因此，本产品具有良好的市场前景。

一种富营养水体修复植物的筛选方法

徐永健

宁波大学/资源与环境

摘要：本发明公开了一种富营养化水体修复植物的筛选方法，特点是具体步骤为挑选在修复区域附近适宜的大型水生植物，植物种类宜要有一定的经济价值和一定数量的种质来源保证；进行适宜生长条件优化，获得最佳生长条件或条件组合；在比较与分析上述参数，修复植物筛选公式为Y’=Vmax/Sm，比较不同植物种类的Y’值，选择Y’值大者用于植物修复，优点是可用于提高水体中富营养物质清除效率。

利用含钛工业废渣制备低成本抗菌陶瓷

东北大学

东北大学/资源与环境

成果简介及特点：

本项目提供了一种低成本抗菌陶瓷材料的制备技术，采用以重量百分数TiO₂大于16.03%的含钛废渣为原料，经粉磨、焙烧活化和光照激发而成。还可以向含钛物料中掺杂金属化合物或者金属盐以进一步提高其抗菌性能。该制造方法所得抗菌陶瓷材料抗菌性能良好，材料的生产工艺简单、生产成本低，更加有效地开发利用我国有限的钛资源，具有重大的经济意义和社会效益。抗菌性实验主要考察产品对大肠杆菌的灭杀作用，实验结果表明透明抑菌环厚度大于3.7mm（国家标准大于 3.0 mm）。

应用范围：

电子废弃物贵重金属回收技术的产业化项目

吴老师

中国科学院宁波材料技术与工程研究所/资源与环境

一、项目简介

电子废弃物（尤其是废旧印刷电路板）中含有大量的有色金属以及少量的金、银、钯、铂等贵重金属和稀有金属。如何妥善处理这些蕴含巨大的社会财富的固体垃圾将是“生产-消费-报废-回收”产业链上解决资源短缺问题的关键所在。目前我们团队在环境友好功能高分子的制备以及利用其回收电子废弃物中贵重金属的工艺上取得了一系列的突破，可提供一种回收处理电子废弃物的环境友好技术；通过酸液浸取逐级分离各种金属成分，利用功能高分子从浸取液中高效、无能耗、可持续地回收高纯度（≧99.9%）有色及贵重金属，回收率达95%以上，而回收成本可以降低30%左右。

二、技术优势

该环境友好方法可以取代目前物理法和化学法联合应用技术、尤其是湿法处理工艺中沉淀、溶剂萃取、离子交换、活泼金属转换、电解等传统方法，解决了大量使用氟化物、氰化物等剧毒化学试剂的问题。同时，通过再生循环有效降低了酸液的用量，固体废渣可用于生产建筑用砖或筑路材料，工业三废的排放得以进一步优化，有效降低了二次污染的危害，可达到生态环境保护和资源回收利用的双重目的。具有安全、无毒、高效和环保的特点。

三、应用市场

通过本项目实现该环境友好技术的产业化，预计3年内形成年处理200吨以上含0.06wt%黄金的电子废弃物的中型规模，共可回收120公斤黄金（品相≥99%）以及其他大量有色、稀有、贵重金属如铜、锡、银、铂、钯等，预计总产值4000万元人民币，总利润约2100万元人民几点。5年内形成年处理电子废弃物1200吨以上的产能，实现近1.32亿元的年利润。长远目标占有国内废弃物资源化市场份额的1%。

新型垂直流人工湿地系统

成果与推广处

武汉理工大学/资源与环境

一、项目简介

人工湿地系统作为一种兼有水体修复、园林绿化和景观效果的水处理设施，具有较高的应用价值。国家在十一五规划中将受污染水体的生态修复作为环境研究的重点，为人工湿地的研究、开发和利用提供了广阔的空间。本项目利用中国科学院水生生物研究所最新研发的“复合垂直流人工湿地”技术为基础，针对其实际工程中存在的堵塞问题，结合本校材料专业的优势力量，利用新型陶瓷滤料为基质，对其滤料的材料、级配及运行工艺进行改进，成功解决人工湿地堵塞这一世界性难题。

二、技术特点

1、系统净化功能强。不仅能有效去除污水中悬浮物、有机污染物、氮、磷，而且对重金属、细菌、藻毒素、外源生物活性物质和环境激素类物质等也有比较理想的去除效果；大量的实验研究和推广应用说明，劣V类的地表水经过本系统处理后出水指标可达到II-III类，原生活污水经过处理可达一级排放标准。

2、适用范围广。不仅可对污水进行集中处理，而且可因地制宜进行分散处理；不仅可用于生活污水、城市综合污水处理，还可用于湖泊水体修复以及部分行业废水的处理，如农业、养殖、矿山等。

3、常年运行比较稳定，即使在冬季也有较好的净化效果。

4、建设、运转费用低，尤其是运转费低。

5、与景观建设相结合，具有净化美化环境的效果。

6、贴近自然，没有环境扰动。

三、技术指标

（1）处理规模：0.6~1.2吨/m²湿地·日；

（2）池型一般为长方形，池深为1.5~3.0m，但池型不固定，可依据现场景观效果做成多种曲线形式；

（3）处理效果：受污染水体：将水体标准提高Ⅰ－Ⅱ类；

常规生活污水：经预处理＋人工湿地处理系统处理达到一级排放标准。

四、市场前景

本处理系统是将污水有控制地投配到一定级配的砂、石等介质中，使之经常处于饱和状态下。同时在介质中种植水生植物，污水经过耐水植物、介质、微生物的综合作用得以净化。此技术能够高效地去除BOD、COD、SS、N、P和藻类等污染物，平均去除率达80%以上，这样的去除效果是目前常规污水二级处理无法比拟的。此外人工湿地水质净化生态工程技术还具有其他污水处理方法不具备的美化自然环境的特点，即净化设施中种植了有观赏价值的水生植物，构成了独特的怡人景观，使工程设施与公园的景色和谐一致，植物收获后可作为编织材料、饲料等，可使水质净化工程发挥多项综合效益。

利用固体废物生产艺术型陶瓷清水砖

成果与推广处

武汉理工大学/资源与环境

一、项目简介

本项目利用各种固体废物（氧化铝赤泥、铝灰、城市污泥、尾矿渣、黄河泥砂、页岩等）生产新一代艺术型陶瓷清水砖。既可满足市场对高档清水砖的需求，又可减少各种固体废物对社会环境的污染。

二、适用范围及市场前景

本项目适合于建设在城市及其周边地区或产生大量固体废物的大型生产企业。

我国是砖瓦生产和使用的大国，各类砖年产量达6000多亿标块，目前实心粘土砖占70%，年取土14.3亿m³，并对环境造成了严重污染。因此，国务院1999年发文，指定170个城市2003年6月30以前禁止使用实心粘土砖，所有省会城市2005年底以前禁止使用实心粘土砖。“禁实”之后，新型墙体材料的年需缺口达3000～4000多亿块，大量以粉煤灰，煤矸石等作为原料的砖瓦企业正在各地新建和改扩建。但总体而言，中低档砖瓦产品占我国总产量的绝大部分，在建筑中仅作为框架结构的填充物或一般性承重墙体，然后再以水泥砂浆，瓷砖或涂料装饰外墙，施工起来费工费时，而且不能满足城市建筑日趋艺术化、景观化的需求。

艺术型陶瓷清水砖是按照21世纪建筑理念和潮流的研究而成的新型墙体材料，是将材料科学与建筑艺术有机结合的新一代高科技产品，其坯体以固体废物按陶瓷生产方法烧结而成；其外表面施以特殊艺术化装饰，直接砌筑后不必再进行外墙装饰，使建筑和景观与自然更加亲近，宜人温馨。此外，这种新材料还可以用于铺地或屋面装饰。随着我国城镇建设速度的加快和人民生活水平的提高，建筑和景观的艺术化和生态化是一种必然的趋势。艺术型陶瓷清水砖将有广阔的市场前景。

三、主要技术指标及产品规格

（1）坯体中固体废物利用率为50～80%；

（2）承重型陶瓷清水砖符合《烧结普通砖》的国家标准，产品尺寸一般为240×115×53mm；强度等级MU30以上，尺寸偏差和外观质量达优等品。

（3）可以根据当地市场情况，生产艺术型的烧结多孔砖、空心砖、屋面瓦、铺地砖等。

城市剩余污泥处理技术

马丽敏

清华大学/资源与环境

现代高效的生活污水和工业废水生化处理技术在净化水体的同时带来了严重的剩余污泥问题，污染物只是从水体环境介质转移至固体环境介质中，并没有从真正意义上削减污染物排放。污泥的粘度大，含水率高，处理过程能耗高。

本项成果提出污泥水热干化技术，基于细胞破碎原理，在密闭容器内，控制一定的温度和压力进行反应，污泥中的固体有机物发生水解，细胞破裂，胞内水分释放，胶体结构破坏，污泥的固液分离性能和生物降解性能得到显著改善，有利于后续处置和利用，整体处理效率提高。研究和运行结果表明，经过水热干化系统处理后的污泥粘度下降两个数量级，有机固体溶解率大于30%，直接脱水后污泥含水率低于40%，可将常规脱水泥饼减量化60%以上。在此基础上研制开发了浆化反应器和连续闪蒸反应器，并成功组合到水热干化处理系统中，利用闪蒸乏汽返混、蒸汽与机械协同搅拌、伴随物质传递的能量交换，解决了高固体污泥进料和水热污泥换热的关键问题，实现了系统的连续运行与大幅度节能。

多级闪蒸水热预处理系统

一种面向生态环境保护的待建水库的生态库容确定方法

马丽敏

清华大学/资源与环境

传统的水库规划与修建，都是以防洪、供水、发电等社会功能和经济功能极大化为目标。这些水库的调度运用，改变了河流水文的自然过程及规律，影响到鱼类等水生生物的栖息生存，对河流生态系统造成威胁。根据现实需要，有必要在传统库容的基础上专设生态库容，发展生态库容确定方法。目前，在待建水库规划中，还未有生态库容的确定计算方法，水库运行中就难以明晰和协调人类社会经济、防洪和生态目标的水量调度。

本项成果根据人类经济社会需水量、生态环境需水量和上游河流的天然来水量，定出水库需补充放水的起止时间作为水库一年的供水期；然后计算供水期各时段的不足水量并进行累加，得到该天然来水量下的待建水库的总调节库容，将该调节库容按照其供水期需水量比例进行库容的分配；最后通过各年生态库容的计算，绘制生态库容频率曲线，得到满足设计保证率要求的生态库容。本项成果弥补了传统水库库容设置未能考虑生态供水的弊端，能减少规划待建水库面临的社会阻力。

待建水库水资源利用的示意图

1是上游河流，2是渠道，3是汇流分支，4是待建水库，5是汇流节点，6 是生态控制断面，7是供水区农业用水，8是供水区工业、城市和生活用水

一种面向环境保护的联合调度水库群的生态库容确定方法

马丽敏

清华大学/资源与环境

水库群的联合调度是流域水资源利用和管理的重要手段，传统水库群的运行与调度，都是以防洪、供水、发电等社会功能和经济功能极大化为目标。随着生态环境问题的日益突出，河流生态环境需水也就成为水库调度中越来越重要的任务，一些学者纷纷提出了生态调度的概念，并将生态流量与水库调度结合，发展了考虑生态需水量的水库调度方案和规则。近年有学者提出了水库生态库容概念，并讨论了其对保障生态流量的必要性，其确定方法是对设置的生态限制供水线进行优化，仍是在传统库容和调度方法上的约束调度，容易使枯水季节只有生态供水，而人类生活生产需水缺口较大，矛盾依然突出。此外，传统的水库设计管理中库容设置仅有死库容、兴利库容和防洪库容确定方法，根据现实需要，有必要在传统库容的基础上专设生态库容，发展生态库容确定方法。

目前，运行的水库中还未有生态库容的确定计算方法，难以明晰和协调人类社会经济、防洪和生态目标的水量调度。生态库容的确定因有三种情形而方法不同，即单一待建水库的生态库容确定，单一已有水库的生态库容确定和联合调度水库群的生态库容确定。联合调度水库群的河流上因各个断面的生态流量目标各不相同，上游水库的生态供水量同时成为下游水库的入流量，无法区分该水量是专门用于生态流量还是向下游人类经济社会供水，至今尚无联合调度的水库群的生态库容的确定方法。

本项成果首先根据河流管理部门规定的河流生态流量和需水量要求，确定优化目标和约束条件，建立水库群生态用水调度优化模型，随机生成多目标的权重集合并求解，确定满足人类社会经济和生态缺水率特定协调值的优化供水方案；然后计算每年各水库补水所需的调节库容，选取90％保证率对应的调节库容；最后计算无生态目标下的调节库容，将其差值确定为生态库容。本项成果的优点是弥补了传统水库群调度中库容设置未能考虑生态供水的弊端，根据水库群生态用水调度优化模型和情景分析，能得到更为合理的生态库容。

待建水库水资源利用的示意图

1是上游河流，2是渠道，3是汇流分支，4是待建水库，5是汇流节点，6 是生态控制断面，7是供水区农业用水，8是供水区工业、城市和生活用水

一种用于室内物品及材料化学污染物释放测量的检测系统

马丽敏

清华大学/资源与环境

本项成果属于室内环境检验领域，特别涉及用于室内物品材料化学污染的检测系统。室内化学污染受到了越来越多的关注，室内化学污染主要表现为室内空气中存在大量的挥发性有机物(VOCs)，例如，居室装修材料散发出甲醛、苯系物等对暴露人群造成包括致癌等各种健康危害。因此，有必要对建材、家具和家用及办公电器等物品材料的VOCs散发情况进行检测。家具等物品一般尺寸较大，并且VOCs的散发通常是低浓度的，因此对家具等进行全尺寸VOCs散发检测需要较大的检测舱，检测过程需要控制的参数很多，有温度、压力、湿度、风速、送风量、背景浓度、漏气量、混合度以及吸附量等，这就对检测舱空气处理系统要求很高。目前，已有检测舱建造方案为避免自身成为污染源和控制送风的背景浓度，要求空调器安装密闭性要非常好，并且要求空调器的加热盘管和冷却盘管采用不易吸附污染物的特制材料，需要热湿处理，从而增加了成本。

本项成果提供一种新型的用于室内物品及材料化学污染物释放测量的检测系统，采用两套空气处理设备控制实验室及检测舱的环境，使其温度、湿度、背景浓度、颗粒物浓度、混合度和送风量达到标准，提高了室内物品材料化学污染的检测质量，并且，检测舱送风经过空调器热湿处理后，又依次经过了初效过滤器、活性炭过滤器和高效过滤器，更有力的控制了送风的污染物浓度，降低了对空调器制造和安装的要求，从而降低了成本。

检测系统总体结构示意图

生活垃圾微波等离子气化和回收一体化系统

马丽敏

清华大学/资源与环境

微波等离子体气化和回收一体化系统，用来解决固体可燃垃圾废品的资源化利用问题。随着我国经济实力和技术储备的增强，各种生活垃圾处理处置技术在我国得到了不同程度、不同范围的研究和应用，很多地区已经建立了现代化填埋场、机械化堆肥厂和焚烧厂等多种处理设施。目前，我国生活垃圾处理方式主要采用填埋方式为主，垃圾焚烧和堆肥等方式作为辅助方式。

2016年中国生活垃圾处理方式比例图

由于我国生活垃圾成分复杂，有机物含量较高，直接填埋将造成资源浪费；由于杂物太多，未实现良好分类，堆肥后肥效不高，无法产生经济效益；而且垃圾中水分含量过大，焚烧成本高，无法达到资源化利用，并且产生难以处理污染大气的臭气，需要耗费巨大后期处理成本。例如：塑料垃圾的问题，由于塑料难以降解，可存在上百年，在土壤中掩埋多年也无法被微生物分解，污染大量土地资源，侵占人类生存空间。塑料还会以微粒的形式，进入地下水和海洋，在自然界中循环。明尼苏达大学2017年9月公布的研究报告，美国94%的自来水中检出含有塑料微粒，欧洲为72%。

固体废弃物处理未来发展的基本方向为减量化、无害化和资源化。一方面，在超大型城市，仍会以大型集中式垃圾焚烧发电项目作为垃圾处理的主要方式；另一方面，在中小城市及乡镇地区，则会以小型分布式垃圾热解气化，进行垃圾资源的充分利用。

未来垃圾处理发展方向

微波等离子专利技术，能够对垃圾废物进行高温分解，并将其转化为无害的碳基材料。产生的固态碳基材料的体积，不超过远垃圾总量的10%，并且可以进一步回收利用，减少了CO₂排放。微波等离子体加热过程中产生的热量能够回收利用，使得设备能够实现自身的能量循环。项目组目前设计、提出了微波等离子体焚烧热解系统，能够迅速产生上千度的高温等离子体，使得固体废弃物热解、气化，高温等离子体处理不产生二噁英等副产物。

微波等离子体技术特点

大气污染源排放清单编制技术与分析系统

马丽敏

清华大学/资源与环境

本项成果提供了一种大气污染源排放清单编制技术与分析系统，应用该系统可获得规范统一的排放清单数据产品。

从建立规范的清单编制方法入手，建立与国民经济统计体系接轨、与环境统计数据体系兼容的中国城市大气污染源分类分级体系及编码规范；规范对接城市政府工作部门机构职能的大气污染源名录梳理方法；通过调研城市委办局与县市区，获得横纵交织、条块结合的排放源基础数据，采用数据融合方法，实现数据多源归一，得到属地清晰、底数翔实的城市污染源名录；规范了活动水平调查表格，并建立了规范化的包括完整计算参数的业务化清单数据体系，获取排放清单计算及校验的相关参数，得到可追溯、可校验、可核查的可靠数据。

在环保部2017年京津冀及周边地区“2+26”城市排放清单编制工作中，“大气污染源排放清单编制与分析系统”得到了推广应用。本次排放清单编制工作作为近年来规模最大的一次排放清单业务化实践，收集了数以十万计的污染源信息，指导“2+26”城市以统一规范的技术方法编制了2016年大气污染物排放清单，为重点源筛选、重污染应急、控制措施效果评估、空气质量达标规划等业务工作提供了基础数据。

分散性城镇污水处理技术

马丽敏

清华大学/资源与环境

现代化工业国家采用建立集中式管网收集系统和大型污水处理厂集中处理生活污水，能进行可靠有效的管理和控制，但集中式污水处理厂需要配套大量的管网收集系统，难以适用于污水集中困难的部分地区。

基于特定区域污水排放分散、水质水量波动大等特点，本项成果提供了一种分散式污水处理技术，根据不同的环境条件和排放目标，设计了系列的一体化处理工艺与成套装置，具有高稳定性、集约低耗、易维护等特点：不依赖于复杂的基础设施，受外界影响小；系统自主建设，运行管理比较方便，不易受到不可预知的人为破坏；处理后污水易于进行回用。

城市污水与工业废水臭氧氧化深度处理技术

马丽敏

清华大学/资源与环境

针对城市污水和工业废水难处理程度的增加与排放标准的提升，作为主流深度处理的臭氧技术应用越来越广泛，本项成果通过将有效谱段的紫外与臭氧协同耦合，转臭氧氧化为氧化还原电位高、对污染物无选择的羟基自由基的高级氧化技术，变传统臭氧氧化池为撬装钢结构的管式O3/UV反应设备，提高氧化性能、减少臭氧使用量、降低运行费用。

催化去除室内甲醛技术

马丽敏

清华大学/资源与环境

本项成果针对室内装修的污染问题，采用骨架无纺布为载体，负载水钠锰矿型的锰氧化物，室温下高效催化分解甲醛，甲醛被分解为二氧化碳，实现室内空气的净化。在近600 h的测试中，催化剂保持稳定，甲醛去除率大于600 mg/g。

电子束辐照污水处理技术

马丽敏

清华大学/资源与环境

利用电离辐射处理环境污染物的研究可以追溯到20世纪50年代。当时随着核反应堆和辐射化学的发展，水受到高能射线后的辐射分解特性受到了很大关注。研究表明，受辐射时体系会产生物理化学效应(如胶体的变性作用)、化学效应(如污染物的辐射分解或氧化作用)及生物学效应(如灭菌消毒作用) 等。在废水的辐射处理中，高能射线主要是与介质水发生作用，激发或电离产生一系列自由基(游离基)、离子、水合电子及离子基等，这些粒子具有极高的化学反应活性，能与污染物发生链式反应，从而使其降解。作为处理难降解废水的一种重要解决手段，电子束辐照技术被国际原子能机构（IAEA）列为21世纪和平利用原子能的主要研究方向。

电子束辐照污水处理技术，是指利用被加速的电子束流轰击或照射污水，利用加速后的电子束流对污水进行辐照，可以使水中的污染物发生在常规方法下难以引发的物理化学及生物学反应，如分解或降解、有害微生物发生变性等，从而达到消毒净化废水的目的。相比于传统废水处理方法，电子束辐照处理的优点在于处理效率高、出水水质稳定且设计灵活，可控性能好。本成果给出了一种电子加速器连续处理工业废水的辐照反应器，设置在电子束加速器的扫描窗下面，使废水中的污染物达到连续流动辐照降解的目的。

2017年3月，利用本成果的国内首个电子束辐照处理工业规模印染废水示范工程在浙江金华建成，示范工程标志着工业废水处理已进入产业化推广拐点阶段。该项目所在的印染企业每天产生印染废水6000-9000立方米，原有环保设施采用传统的生物处理工艺，末端经臭氧脱色后间接排放至市政污水管网。示范工程建成后，废水经生物处理后再采用电子束辐照深度处理，设计规模为5000 m³/天，目前处理能力为1500-2000 m³/天。该示范项目处理效果显著：出水COD在60mg/L以内，色度10倍以下，不返色，无二次污染，出水水质稳定，达到直排标准。

从左至右依次为：原水样、辐照处理水样、原工艺处理水样

国内趋于严苛的环保标准，为工业废水治理提出了新要求，也催生了庞大的市场需求。以2014年中国工业废水排放量205.3亿吨计算，每天排放超过5600万吨，每套电子束辐照装置处理能力5000吨/天，按照5%的工业废水采用电子束辐照技术处理计算，需要电子束辐照装置600套，对应市场规模近100亿元。

燃煤烟气催化脱硝技术

马丽敏

清华大学/资源与环境

随着我国国民经济的迅猛发展，对能源的需求越来越大，导致了我国煤炭的总消耗量居高不下，氮氧化物的排放总量不断增加。由于氮氧化物能引起许多环境问题，国家对NOx排放的控制标准日趋严格。选择性催化还原脱硝技术（SCR）是目前国内外脱硝行业最成熟的技术，该技术主要采用氨（NH₃）作为还原剂，将NOx选择性地还原成N2，具有无副产物，不形成二次污染，装置结构简单，脱除效率高（可达90%以上），运行可靠，便于维护等优点。SCR技术的核心是脱硝催化剂，主要以蜂窝状为主。蜂窝状催化剂是以锐钛型TiO₂粉体为基体，与活性组分、成型助剂等通过混合、捏合、整体挤出成型、干燥、煅烧等过程得到。本项成果提供了一套脱硝催化剂设计选型和生产制造、及再生资源化的工艺过程。

高强度高活性脱硝催化剂

脱硝催化剂再生设备

水处理的除磷吸附胶囊颗粒

马丽敏

清华大学/资源与环境

本项成果提供了一种除磷吸附胶囊，该种颗粒材料使用铁元素为主要吸附载体，借助铁的特殊分布，可以大量快速的吸附磷，并且形成稳定的结构。传统絮凝除磷会由于铁盐水解与污染物形成大量絮体矾花，一部分絮体会随水流走造成二次污染，同时也无法对磷资源进行有效回收。结合除磷吸附胶囊颗粒高效稳定的特点，可以进行填充化使用，污水流过填充设备，磷被牢牢固定下来成为可用资源。这样就将以往笨重庞大的工程化设施转变为便捷灵活的装备化设备，从而降低了应用成本和建设周期。

图1：湿态下的除磷吸附胶囊颗粒

图2：干态下的除磷吸附胶囊颗粒

图3：除磷吸附胶囊颗粒显微结构

往复推饲分层供风垃圾焚烧炉

马丽敏

华中科技大学能源与动力工程学院/资源与环境

往复推饲分层供风垃圾焚烧炉以“一种往复推饲分层 供风炉排装置（专利号ZL002412500）”为技术依托，全 套设备100%国产化，初投资仅为进口设备的三分之一， 处国内先进水平。本项目以环保设备制造业、原材料制造 业、能源开发及利用业、城市服务业等为产业关联，产业 影响面广、规模大，后续产业链长、就业面广，对国民经 济发展具有极其重要的产业战略地位。垃圾处理作为环保 产业的一个重要组成部分，在我国城市生活垃圾焚烧处理 比例仅占垃圾总量5％的情况下，正处于产业的成长发展 期，具有广阔的市场前景。

医疗废物复合焚烧炉

马丽敏

华中科技大学能源与动力工程学院/资源与环境

“医疗废物复合焚烧炉”采用往复推饲分层供风炉排 装置，通过二燃室复合焚烧处理医疗废物。该设备着火 拨火条件好，焚烧剧烈，炉温高、反应时间快，使用寿 命长，焚烧过程中充分体现了“3T”原则，有效地抑制了 二恶英类物质的产生，同时采用国际先进的尾部烟气处 理工艺，确保经过处理的烟气达到国家排放标准。是一 种很好的医疗废物的焚烧装置。医疗垃圾复合焚烧炉是 拥有自主知识产权的设备，可最有效实现医疗垃圾处理 的无害化、减量化、资源化目标，其科技水平居全国领 先。推广医疗垃圾复合垃圾焚烧处理技术，将有效解决 医疗垃圾处理的问题，从而避免其对环境所造成的污染 和对人民健康造成的危害。其成果也可作为制造业的赢 利产品，市场潜力巨大。