【項目精選】172期:環保與清潔技術
項目一、三維電極處理廢水技術(一)成果簡介 三維電極技術降解氨氮廢水時,同比相同條件下二維平板電極,氨氮去除率得到了顯著提高。氨
項目一、三維電極處理廢水技術
(一)成果簡介
三維電極技術降解氨氮廢水時,同比相同條件下二維平板電極,氨氮去除率得到了顯著提高。氨氮去除率隨初始濃度增加而降低,但去除量隨初始濃度的增加而升高。
(二)創新點以及主要技術指標
氨氮去除率提高了45.3%;在槽電壓為7.0V,導電介質濃度為0.20mol/L,初始 pH值為7.00的條件下降解4h,氨氮的去除率達到96.4%。采用超聲協同三維電極降解氨氮廢水,同比相同條件下的二維電極和三維電極,氨氮去除率分別提高了86.8%和28.5%;最佳條件下,氨氮去除率達到99.0%。同比二維電極,CODCr 去除率提高了86.4%,在槽電壓為9.0V,導電介質濃度為0.20mol/L,pH為 4.00 的條件下降解150min,甲基橙和CODCr去除率分別達到95.7%和84.3%。
(三)應用領域及市場前景
可用于會產出氨氮與甲基橙和CODCr等污染物廢水的企業如化肥、焦化、石化、制藥、食品、垃圾填埋場等,處理工業廢水。
項目二、含磷污水綜合凈化處理技術
(一)成果簡介
針對目前污水中含磷量偏高,而國家規定的排放標準要求不斷提高(GB18918-2002中一級(A)的總磷≤0.5ppm)的現狀,研發出全新的、特色分明的“超聲耦合電化學催化氧化(混凝)含磷廢水綜合凈化技術”。1.超聲耦合強化了電化學除磷技術;2.將有機磷礦化為無機磷;3.對有機污染物有一定程度的降解作用;4.能部分分解水體中的氨氮;5.可殺滅如大腸桿菌等微生物。
(二)創新點以及主要技術指標
1.處理速度快(廢水流程約10分鐘);
2.處理效率高(總磷去除率大于95%);
3.污染物去除范圍廣(可降解有機污染物、微生物、磷及氨氮);
4.建設安裝簡便、設備占地面積小(約需20m2 <200T/d>);
5.本技術設備應用范圍廣(工業廢水、生活污水、養殖業水體等);
6.可用太陽能提供部分電能以降低能耗。
(三)知識產權及獲獎
1.獲國家科技支撐計劃(子項)項目、國家自然科學基金項目(子項)資助。
2.獲國家發明專利。
(四)應用領域及市場前景
本技術已在印染、電鍍等工業廢水試用。還可在城鎮生活污水、水產品養殖業水體凈化、城市景觀水體的處理等領域應用。

項目三、煤粉低塵潔凈燃燒技術-高效低污染多通道固體燃料燃燒器
(一)成果簡介
多通道多燃料燃燒器是一種新型高效低污染煤粉燃燒器。其采用的直流-旋流復合風道結構增強了空氣與燃料的摻混,各風道可以根據燃燒特性和火焰形狀靈活調整配風量。對燃料適應度更高,可以摻入生物質燃料與煤粉混燃,對不同煤質煤粉的適應性更好。精確組織的燃料-空氣流場使得燃燒效率更高,性能調節更方便,節電、節煤,進一步延長壽命,可以廣泛用于各種工業爐窯系統。
(二)創新點
1. 燃燒適用性和靈活性好 :根據燃料特性,精確匹配空氣-燃料燃燒場,實現高效潔凈燃燒。可以燃用貧煤與無煙煤,或摻入生物質燃燒混燃。
2. 火焰形狀可調性好 :通過改變直流-旋流相對強度,結合新型攏焰罩結構,實現對火焰形狀的準確控制。
3. 高效低污染 :通過對風道風量精準控制,實現高效燃燒。避免峰值高溫區域,結合局部欠氧技術進一步降低 NOx。
4. 使用壽命更長 :優化設計的流場降低了顆粒沖蝕效應,對關鍵部位噴涂耐磨耐熱層,提高使用壽命。
(三)主要技術指標
直流風速:140~250m/s
風壓:大于等于0.014MPa
旋流風速:110~240m/s
風壓:大于等于0.014MPa
煤粉風速:20~35m/s
一次空氣總量:5%~7%
(四)知識產權及獲獎
1.2011 年獲教育部留學基金與澳洲阿德萊大學聯合研究。
2.2013 年獲校企聯合研發項目。
3.國家發明專利。
(五)應用領域及市場前景
該成果性能指標國內領先,技術具有專利性,在同類產品中性能優越,可替換同類燃燒器在水泥轉爐燃燒器、電石爐尾氣燃燒器、以及石化冶金爐窯燃燒器的節能應用。可根據客戶需求,設計制造燃用油、氣、煤及各種混合燃料的各型燃燒器,滿足不同行業各類工業爐窯對燃燒器的性能需求。
項目四、污水源熱泵
(一)成果簡介
傳統的建筑空氣調節,有夏天通過分立單制冷電空調實現制冷降溫、冬天通過蒸汽經散熱器輻射熱量實現制熱升溫的;也有夏天通過集中的單制冷中央空調制取適宜溫度的中間介質,中間介質經分布于被調節空間的分立風機換熱器實現制冷降溫,冬天通過蒸汽經汽水換熱器加熱中間介質,中間介質經分布于被調節空間的分立風機換熱器實現制熱升溫。
傳統生活熱水獲得,則通常采用分立電熱水器、分立燃氣熱水器、集中的燃煤鍋爐、集中的燃油鍋爐、集中的燃氣鍋爐或者使用城市商業蒸汽等途徑制取。
(二)創新點
污水源熱泵是利用污水中存在的熱能進行制熱、制冷的設備,基本原理是:輸入電能,按照逆卡諾循環方式,制冷介質將污水中存在的熱能轉移到熱水(空調)中去,實現制冷、采暖或制取生活熱水。水源熱泵其制冷、制熱系數可達3.5~4.4,非常經濟,運行成本比現行的吸收式制冷機組低很多。據美國環保署EPA估計,設計安裝良好的水源熱泵,平均來說可以節約用戶 30~40%的供熱制冷空調的運行費用。而且本機組在運行過程中沒有任何污染物產生,對環境無負面影響。
(三)主要技術指標——COP:4.5-7.6;制熱(制冷)量:約單臺 25kW。可集成為大的供熱系統。
(四)應用領域及市場前景 :適用于有水源的各個行業的供暖與制冷需求。

項目五、用于放射性廢水處理的新型多孔復合吸附材料及其輻照制備技術
(一)成果簡介
隨著核電產業的快速發展和核技術的廣泛應用,核與輻射安全備受關注。核設施在正常運行及事故工況下都會不同程度地產生各種放射性廢物,亟需妥善處置。本成果采用γ射線輻照技術制備開發了多種納米功能粒子改性的新型多孔復合吸附材料,其對 Cs+、Sr2+等放射性離子具有良好的吸附性能且易于分離和后處理,可用于凈化核電站、核技術利用設施等日常運行過程中產生的放射性廢水,也可用于核事故情況下放射性廢水應急處置,具有廣闊應用前景。本成果利用綠色環保的γ射線輻照技術,制備方法簡單、高效,反應體系純凈,符合“綠色低碳”的環保理念,具有重要的推廣應用價值。
(二)應用領域及市場前景
本成果利用綠色環保的γ射線輻照技術,制備方法簡單、高效,反應體系純凈,符合“綠色低碳”的環保理念,具有重要的推廣應用價值。
項目六、空氣污染物高速采樣超聲裝置
(一)成果簡介
利用簡易設備對空氣中的污染物尤其是低濃度污染物進行高速采樣是氣體分析和環保行業面臨的一個技術難題。本團隊提出并研發了一種基于超聲原理的空氣污染物高速采樣裝置,可以實現對 PM2.5、更大顆粒物以及氣體分子的有效捕捉,其捕捉能力已高于120mg/m2·min(煙霧的濃度為20m g/L)。
原理:利用共振駐波聲場產生的聲輻射力和聲學流場,把聲場中的 PM2.5、更大的顆粒物以及氣體分子聚集到采樣板的表面。
技術途徑:將低頻超聲換能器(已商業化)設置在反射板的上方;調節超聲換能器輻射面與反射板之間的距離,以獲得共振駐波聲場;用開關電源驅動換能器,在輻射面和反射板之間形成共振駐波聲場,產生所需的聲輻射力和聲學流場,捕捉聲場中的 PM2.5 以及更大的顆粒物并把它們聚集到反射板的表面,反射板同時也作為采樣板使用;在采樣板表面設置功能涂層,借助超聲場中的聲輻射力,可有選擇性地捕捉空氣中的氣體分子。
樣機測試表明:利用該裝置,可實現PM2.5以及更大顆粒物的有效捕捉,其捕捉能力已高于120 mg/m2·min(煙霧的濃度為20m g/L)。
(二)主要技術指標
1. 捕捉能力已高于120mg/m2·min(煙霧的濃度為20m g/L)。
2. 不使用馬達和空氣泵。
3. 超聲裝置的功耗小于10W。
4. 采樣板是可循環使用的基板材料,也可以是一次性的可降解材料。
5.產品集成過程不產生有毒有害物質,綠色環保。
(四)應用領域及市場前景
環保領域的低濃度空氣污染物檢測、微量氣體的分析等。
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