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超臨界水氧化技術(shù)是用于高濃度難降解有毒有機(jī)廢水深度處理的一種高效技術(shù)。所用的氧化劑可以是純氧氣、空氣或過氧化氫等。其工藝流程如圖所示。用高壓泵將廢水打入熱交換器，廢水從換熱器內(nèi)管束中通過，之后進(jìn)入緩沖罐內(nèi)，同時啟動氧氣壓縮機(jī)，將氧氣打入氧氣緩沖罐內(nèi)。廢水與氧氣在管道內(nèi)混合之后進(jìn)入反應(yīng)器，在超臨界條件下，廢水中的碳?xì)浠衔锉谎趸纸獬蔁o害的CO2、H2O；含氮化合物被分解成N2等無害氣體；S、P等元素則生成無機(jī)鹽。由于氣體在超臨界水中的溶解度極高，在反應(yīng)器中成為均一相，從反應(yīng)器頂部排出；無機(jī)鹽等固體顆粒在超臨界水中的溶解度極低，沉淀于反應(yīng)器底部。超臨界水與氣體的混合流體通過熱交換器冷卻后進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離。與常規(guī)的水處理技術(shù)相比，本技術(shù)具有明顯的優(yōu)越性：（1）氧化效率高，處理徹底，水溶液中有機(jī)物的去除率可達(dá)99.99%以上；（2）反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，密封條件極好，有利于有毒、有害物質(zhì)的氧化處理；（3）不產(chǎn)生二次污染，處理后的水直接排放或完全回用，節(jié)約了資源和能源；（4）應(yīng)用范圍廣，幾乎對所有有機(jī)污染物均可進(jìn)行氧分分解；（6）由于均相反應(yīng)停留時間短，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，使用較小體積的反應(yīng)器就可處理較大流量的有機(jī)污染物，有利于工業(yè)運行。應(yīng)用本技術(shù)時，需消耗一定的能量以加熱廢水及驅(qū)動高壓泵，但廢水中的含能物質(zhì)COD在超臨界狀態(tài)下發(fā)生氧化反應(yīng)時會放出一定的熱量，為了降低過程的運行成本，本技術(shù)的應(yīng)用與否取決于廢水的COD濃度。研究表明，如果廢水的COD小于30000 mg/L時，應(yīng)用本技術(shù)時的運行成本較高，將達(dá)到150元/噸廢水左右；如果廢水的COD濃度為30000~45000 mg/L時，考慮到熱量回收，其運行成本接近零；如果廢水的COD濃度高于50000 mg/L時，考慮熱量回收的價值，此時的運行成本將為“負(fù)值”，即在盈利狀態(tài)下運行。這也是本技術(shù)與傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)的最大區(qū)別：傳統(tǒng)技術(shù)要求廢水的污染越低越好，而本技術(shù)恰好相反，廢水越污越好。采用本技術(shù)存在的最大問題在于過程中產(chǎn)生的腐蝕與鹽堵問題。針對這種情況，我們進(jìn)行了新型反應(yīng)器的開發(fā)并申報了國家發(fā)明專利。目前，本技術(shù)已申請國家發(fā)明專利5項，獲授權(quán)一項。本技術(shù)適用于高濃度難降解有毒有機(jī)工業(yè)廢水，可廣泛應(yīng)用于化工、石油煉制、紡織印染、造紙、醫(yī)藥等行業(yè)。

目前國內(nèi)染料廠、農(nóng)藥廠、制藥廠、造紙廠、化工廠、食品廠等，每年排放的高濃度難降解廢水約30億噸左右。對這類高濃度難降解工業(yè)廢水的處理一直是困擾國內(nèi)環(huán)保界的難題。超臨界水的特殊性質(zhì)使其在有機(jī)廢水治理方面所具有的無可比擬的優(yōu)點。 現(xiàn)已成功完成一套固定式和一套撬裝式超臨界水氧化裝置。采用自主建造的超臨界水氧化反應(yīng)器，分別對造紙黑液、印染廢水、堿渣廢水、農(nóng)藥廢水、垃圾滲濾液、化工廢水、印染厭氧污泥和PTA殘渣等進(jìn)行了測試，在進(jìn)口COD（化學(xué)耗氧值）幾萬mg/L條件下，可保證出水COD濃度不高于60mg/L，并析出無機(jī)鹽。

10kV貫通線、自閉線長達(dá)數(shù)十公里，沿線塌方、樹枝伸長、線路絕緣老化等原因，造成短路故障，影響行車。為了快速處理故障，恢復(fù)非故障線路供電，研究開發(fā)的新型故障自動處理成套裝置具有以下主要功能： 當(dāng)線路發(fā)生故障，自動重合閘失敗后，啟動本裝置，能準(zhǔn)確診斷和自動切除故障，快速地恢復(fù)非故障線路的供電。對于雙端送電方式，可實現(xiàn)全線的車站貫通供電。對于單端送電方式，可立即恢復(fù)故障點前非故障線段的供電；對故障點后非故障線段可采用簡單倒閘操作，迅速恢復(fù)供電。 配電所的絕緣故障指示儀按照線路運行方式準(zhǔn)確顯示故障所在，為及時處理故障提供依據(jù)。 能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)設(shè)備操作無人值守。 能夠防止兩端送電時發(fā)生不同相位的并相事故。 技術(shù)指標(biāo)：   （1）裝置本身進(jìn)行故障診斷、切除和恢復(fù)非故障線路供電的時間：45秒；   （2）不需要電源，不需要信號通道；   （3）不需要校正，免維護(hù)。 應(yīng)用范圍： 該裝置主要應(yīng)用于鐵路貫通線、自閉線；該裝置獲2004年貴州省科技二等獎。

技術(shù)團(tuán)隊圍繞污染場地環(huán)境土壤評估與修復(fù)通過環(huán)境修復(fù)新材料及修復(fù) 新技術(shù)的創(chuàng)新融合，實現(xiàn)技術(shù)研發(fā)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)應(yīng)用的協(xié)同創(chuàng)新。通過 研發(fā)環(huán)境修復(fù)新技術(shù)與新產(chǎn)品，通過項目技術(shù)應(yīng)用及推廣已形成一整套污染 場地治理修復(fù)技術(shù)，項目可培育出完整的產(chǎn)業(yè)鏈，并最終有望形成國內(nèi)具有競 爭優(yōu)勢的技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群。

氧反應(yīng)器運行負(fù)荷低，顆粒污泥易流失且增殖速率慢，處理效率不穩(wěn)定，沼氣產(chǎn)率低，對進(jìn)水水質(zhì)水量波動的抵抗能力差等問題，開發(fā)出創(chuàng)新的外循環(huán)顆粒污泥床厭氧反應(yīng)器，實現(xiàn)對廢水中有機(jī)污染物的高效去除和能源化轉(zhuǎn)化。該技術(shù)裝備采用高效的三相分離器和布水裝置，結(jié)合獨特的外循環(huán)控制技術(shù)：在水質(zhì)水量波動大的情況下，能有效控制污水與顆粒污泥的充分混合，運行穩(wěn)定，產(chǎn)氣均勻；不會產(chǎn)生腐蝕，無臭氣外溢，無需設(shè)置單獨的沼氣緩沖柜；大大減輕跑泥、顆粒污泥鈣化的問題，提高了污水處理效率。 在實現(xiàn)高負(fù)荷、高濃度有機(jī)廢水長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)處理的同時，實現(xiàn)顆粒污泥資源化和沼氣能源化。產(chǎn)生的沼氣甲烷含量約60%，可用于沼氣發(fā)電、沼氣產(chǎn)熱（熱水、熱蒸汽）、沼氣提純（天然氣）等；產(chǎn)出的顆粒污泥活性物質(zhì)VSS>80％；兩者均可作為產(chǎn)品外賣，獲得良好經(jīng)濟(jì)收益，有效降低企業(yè)環(huán)保成本，將環(huán)境保護(hù)、清潔能源、循環(huán)節(jié)約集為一體。

該成套裝置采用基于壓縮+冷凝+膜分離組合工藝為核心的處理技術(shù)，對VOCs廢氣中的有機(jī)溶劑進(jìn)行液化回收，實現(xiàn)了有機(jī)溶劑與介質(zhì)氣體的高效分離， 采用了系統(tǒng)自耦合技術(shù)實現(xiàn)濃縮測組分的快速富集與冷凝液化，與此同時稀釋側(cè)組分的快速分離，從而滿足達(dá)標(biāo)排放與回用要求。在運行模式中，根據(jù)來氣流量與組分含量，優(yōu)化壓縮壓力、冷凝溫度、膜分離面積等運行參數(shù)，實現(xiàn)了在低運行能耗下的優(yōu)化工作性能。

一、 項目簡介石墨是典型的層狀結(jié)構(gòu)材料，具有良好的導(dǎo)電性，潤滑性，化學(xué)穩(wěn)定性。被廣泛用于冶金、電氣、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。直接使用卻具有密度大，分散度差等缺點。 石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，是一種二維晶體，是構(gòu)建其他維數(shù)碳質(zhì)材料（如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨）的基本單元。其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石墨材料。石墨烯的理論研究已有 60 多年的歷史，但一直以來，人們普遍認(rèn)為這種嚴(yán)格的二維晶體結(jié)構(gòu)由于熱力學(xué)不穩(wěn)定性而難以獨立穩(wěn)定存在。直到 2004 年，英國曼徹斯特大學(xué)的研究組利用膠帶剝離高定向石墨的方法獲得了獨立存在的二維石墨烯晶體，為二維體系的實驗研究提供了廣闊的空間。目前石墨烯的制備方法有微機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、外延生長法、電化學(xué)法、氧化石墨還原法等，其中機(jī)械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機(jī)性大；CVD方法和外延生長法大多以SiC作為基底，成本高，可控性差；電化學(xué)方法的得到的石墨烯量較少，不易控制。氧化石墨還原法是通過在石墨表面引入含氧官能團(tuán)，增大層間距，從而減小層之間的范德華力，然后通過超聲等方法改變其雜化狀態(tài)，再通過還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優(yōu)點成為目前使用最廣泛的方法之一，本發(fā)明涉及一種采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯的方法，屬于功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。二、 項目技術(shù)成熟程度目前氧化石墨烯的制備方法主要是Hummers方法。該方法在敞開體系中，需要在制備氧化石墨烯的過程中采用先降溫，再分兩步升溫的三步法, 以及冷凝回流等輔助設(shè)備，過程中需要精確控制反應(yīng)溫度且溫度高達(dá)98 °C，制備出來的氧化石墨烯還需要長時間超聲，步驟繁瑣，產(chǎn)物的濃度較低，不適合大量生產(chǎn)。本項目采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯，減少了氧化劑的用量和生產(chǎn)時間。氧化石墨可以通過處理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接進(jìn)行還原,得到石墨烯。而且樣品在不干燥的條件下極易溶于水等溶劑，產(chǎn)量較大，大大減少了超聲的時間。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）該項目已經(jīng)申請中國專利并于2013年獲得授權(quán) （ZL201110414315.7），與該項目相關(guān)的工作也在國際期刊上進(jìn)行了發(fā)表，但是仍有很多問題一直困擾商業(yè)化進(jìn)程。我們實驗室也一直在圍繞各種問題開展工作。四、 市場前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場分析等）石墨烯的水熱前驅(qū)體為氧化石墨，具有完全拉伸的層間距和外層表面富氧官能團(tuán)，因此可以根據(jù)需求進(jìn)行各種定向修飾，從而實現(xiàn)其親水、親油、高分散度、高電導(dǎo)率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業(yè)材料的性能，從而實現(xiàn)高回報率。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場地規(guī)模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅(qū)體氧化石墨，再經(jīng)后處理過程獲得各種性能石墨烯材料。由于后處理過程相對繁瑣， 耗時耗力，其資金投入完全取決于后處理工藝的優(yōu)化情況。前期投入100萬元，其中包括設(shè)備費40萬， 原料費10萬， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達(dá)到每天生產(chǎn)1公斤石墨烯產(chǎn)品。六、 生產(chǎn)設(shè)備玻璃器皿，反應(yīng)釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設(shè)備，電動攪拌器，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，離心機(jī)等基本設(shè)施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產(chǎn)品，目前市場上以克為單價銷售，價格在500元左右。以每日1公斤生產(chǎn)量計算，每天銷售額會達(dá)到50萬元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)產(chǎn)品研發(fā)升級，企業(yè)一方負(fù)責(zé)生產(chǎn)與銷售。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）項目聯(lián)系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： rtz@hebut.edu.cn

水體富營養(yǎng)化及藍(lán)藻水華污染已經(jīng)成為全球性的生態(tài)災(zāi)難，不但影響到景觀娛樂和生態(tài)安全，還直接影響到水產(chǎn)品安全和飲用水安全，對人們生產(chǎn)生活構(gòu)成了極大的影響。該技術(shù)研發(fā)了一種改性的絮凝劑對藍(lán)藻具有較好的絮凝和去除效果，并且對于藍(lán)藻水華控制具有顯著效果。適用于景觀水體、池塘養(yǎng)殖水體、自來水水廠等多種類型的水體。具有成本低、效果好、無污染、環(huán)境友好等特點，具有較好的應(yīng)用前景。 該項技術(shù)研發(fā)了一種新型的絮凝劑來有效控制和去除藍(lán)藻水華，絮凝劑成本較低，去除藍(lán)藻水華后可為景觀、水產(chǎn)等節(jié)約調(diào)水產(chǎn)品的開支，累積經(jīng)濟(jì)效益達(dá)120元/畝。 成果完成時間：2017年3月

小城鎮(zhèn)填料氧化溝一體化污水處理技術(shù)采用“調(diào)節(jié)沉砂池+組合式超細(xì)格柵+ 高效初沉池+填料氧化溝環(huán)溝型A2/0+組合式MBR”工藝，并強(qiáng)化了污水處理廠 預(yù)處理單元功能效果和生物系統(tǒng)精細(xì)化管理為核心理念，實現(xiàn)了裝備一體化、設(shè) 備成套化、系統(tǒng)智能化和管理程序化，確保在不增加工程總投資和運行成本的前 提下，實現(xiàn)了中小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施無人值守自動化運行。處理后的出水可直接 達(dá)到一級A或一級B的排放標(biāo)準(zhǔn)。

一、裝置概述 PAA-Q型二氧化硫廢氣治理技術(shù)綜合實驗裝置是根據(jù)高等教育的改革方向，順應(yīng)國家培養(yǎng)應(yīng)用型高技能人才的戰(zhàn)略思想，以前沿技術(shù)為導(dǎo)向，緊密結(jié)合二氧化硫?qū)嶋H處理工程的功能和特點，并針對高等院校對二氧化硫廢氣處理工藝應(yīng)用和創(chuàng)新實驗教學(xué)的實際需要而專門研制的綜合性實驗裝置。本裝置涉及放電等離子體技術(shù)、吸收技術(shù)、吸附技術(shù)以及智能程控技術(shù)等內(nèi)容。裝置工藝流程簡潔、美觀，可視化程度高，具有處理效率高、徹底、無二次污染等優(yōu)點，非常適合大專院校的相關(guān)專業(yè)開展實驗、實訓(xùn)、設(shè)計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等。 二、主要參數(shù)及指標(biāo) （1）處理負(fù)荷：<5000mg/L； （2）處理氣量：<500L/min； （3）處理效率：≥99%； （4）裝置凈重：260kg； （5）外形尺寸：2000mm×700mm×1800mm； （6）供電電壓：AC220V、50Hz； （7）運行功率：＜3kW； （8）操作條件：常溫、常壓； （9）安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 三、主要配置及性能 采用自主知識產(chǎn)權(quán)的雙介質(zhì)阻擋放電等離子體反應(yīng)器，放電均勻、穩(wěn)定，二氧化硫轉(zhuǎn)化率高。 高頻高壓電源采用兩級控制，安全、可靠，輸出頻率和電壓可調(diào)。 透明有機(jī)玻璃材質(zhì)的吸收塔中填裝PP多面空心填料，并配置有分布器和除霧器，氣液傳質(zhì)好，可視化程度高。 多段蒸籠式撬裝活性炭吸附塔，吸附效率高、活性炭更換方便，并配套活性炭再生設(shè)備，可延長活性炭使用壽命。 吸收液通過氣液混合自吸泵輸送，并采用自動和手動相結(jié)合的控制模式，靈活、方便。 采用電磁式增氧氣泵作為二氧化硫的載氣泵，氣量大、穩(wěn)定、噪音低。 催化臭氧分解器可將尾氣中的殘留的臭氧快速轉(zhuǎn)化為氧氣，不會產(chǎn)生二次污染； 在線二氧化硫氣體濃度檢測器測量精度2%、輸出4-20MA，可接PLC控制器。 三菱FX3U系列PLC主機(jī)和模擬量輸入輸出模塊完成設(shè)備運行控制，10英寸彩色觸摸式液晶顯示屏實時顯示控制按鍵、裝置運行狀態(tài)及時間、pH、氣壓、二氧化硫濃度等重要參數(shù)。 所有設(shè)備模塊化安裝于304不銹鋼材質(zhì)的柜體中，柜體前后開設(shè)有視窗，頂部安裝有可調(diào)速換氣扇，底部配有禁錮萬向腳輪。