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1 成果簡介本項目在研發(fā)過程中得到了教育部留學(xué)人員歸國基金、教育部博士點基金、自然科學(xué)基金、國家科技支撐計劃的部分支持，經(jīng)過主持單位和協(xié)作單位的聯(lián)合攻關(guān)，經(jīng)過 8 年的時間研究完成的。通過實驗室小試，開發(fā)出可將污泥停留時間和水力停留時間分離的新型多孔微生物載體，研究了好氧-厭氧耦合污泥減量化的機理。采用設(shè)計的新型載體構(gòu)建了中試裝置，進行現(xiàn)場中試和實際應(yīng)用，取得了一系列突破性的進展和成果，并成功的將該項目應(yīng)用在生活污水、河道污水和工業(yè)廢水的治理中，在項目研究過程中共申請國家發(fā)明專利 6 項（其中5 項已授權(quán)），實用新型 1 項，發(fā)表論文 30 余篇，翻譯教材 2 部。 該項目在實施過程中，主要取得如下幾個方面的技術(shù)突破： （ 1）研究了好氧-厭氧耦合體系在處理廢水的同時對污泥減量化的作用機理，開發(fā)出好氧-厭氧多次反復(fù)耦合原位污泥減量技術(shù)。 （ 2）對多孔載體的結(jié)構(gòu)及對剩余污泥的截流效果進行了全面研究。設(shè)計了一種空隙率高、對污泥截流效果好的多孔載體。 （ 3）開發(fā)出以天然高分子為助凝劑的鐵鹽混凝除磷技術(shù)。 （ 4）實現(xiàn)了該技術(shù)的實際推廣應(yīng)用，分別應(yīng)用于處理城市生活污水、農(nóng)村的生活污水、工業(yè)廢水和河道污染治理中。在高碑店污水處理廠進行的運行兩年的 103/d 的中試實驗結(jié)果表明，運行效果穩(wěn)定，在水力停留時間為 12h 時，出水 COD 保持在 60mg/L 以下，出水 SS 在 30mg/L以下，兩年不需要排泥。在廣東肇慶處理 5m3/d 的高濃度發(fā)酵制藥廢水（ COD 2000~3000 mg/L），運行近一年的實驗結(jié)果表明，在水力停留時間為 27h 時，出水 COD 保持在 100 mg/L 以下，出水 SS 在 50mg/L 以下。 在以上中試試驗研究的基礎(chǔ)上，我們將該技術(shù)推廣應(yīng)用于青島即墨市兩個社會主義新農(nóng)村的生活污水處理（日處理量 150~180 噸），上海浦東區(qū)金家村農(nóng)村生活污水處理（適于不同地理特點的 170 套反應(yīng)器，服務(wù)人口 2120 人），佛山市石角涌河道截污工程（日處理量 1000~3000噸）和河北威遠(yuǎn)生物化工有限公司的農(nóng)藥廢水處理項目（日處理量 780 噸）。應(yīng)用結(jié)果表明該技術(shù)可以有效地去除廢水中的有機物及氮，同時實現(xiàn)原污泥減量化，而且對于用常規(guī)方法不能去除的有機物（如苯、苯酚等）也可以有效地去除。新型多孔微生物載體技術(shù)在污水處理過程中不需要對剩余污泥進行處理，運行管理簡單，運行成本低，具有廣闊的應(yīng)用前景。2 技術(shù)指標(biāo)生活污水經(jīng)過處理后達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918-2002》一級B 排放標(biāo)準(zhǔn)；處理生活污水的過程中剩余污泥減量 60~75%；處理河道污水的過程中剩余污泥減量 70~85%；多孔微生物載體的使用壽命在 10 年以上；工業(yè)污水由于種類較多，排放標(biāo)準(zhǔn)不一，需要根據(jù)具體的情況進行確定。3 應(yīng)用說明本技術(shù)主要是應(yīng)用于新建或者現(xiàn)有污水處理廠污泥減量、廢水處理方面。該技術(shù)利用多孔載體和定點曝氣技術(shù)，在反應(yīng)器中實現(xiàn)了沿載體軸向、反應(yīng)器水流和高度方向的多層次好氧-厭氧反復(fù)耦合環(huán)境，從而在同一個反應(yīng)器中實現(xiàn)好氧-厭氧微生物反應(yīng)的耦合。實驗室采用人工廢水的小試研究結(jié)果表明，該類耦合體系的 COD 去除率大于 90%，而與傳統(tǒng)廢水處理工藝相比，剩余污泥的產(chǎn)率可以減少 90%以上。 對該類耦合體系實現(xiàn)污泥減量的機理研究表明，好氧區(qū)增殖的污泥進入下游的厭氧區(qū)后發(fā)生死亡溶解釋放出胞內(nèi)蛋白質(zhì)等組分，進一步被降解成小分子物質(zhì)，這些物質(zhì)流入下游好氧區(qū)被污泥再次利用，強化了污泥的隱性增殖；而微型動物的穩(wěn)定存在強化了捕食效應(yīng)。整個過程伴隨著 CO2、 N2 的釋放，使得進水中有機物以氣體形式脫離體系，從而實現(xiàn)了廢水的凈化處理和剩余污泥的原位減量。 為了進一步將污泥停留時間和水力停留時間分離以實現(xiàn)污泥減量效果，本研究設(shè)計開發(fā)了新型的多孔微生物載體。采用設(shè)計的新型載體構(gòu)建了中試裝置，進行現(xiàn)場中試和實際應(yīng)用，取得了一系列突破性的進展和成果，驗證了新型載體的實際應(yīng)用效果，并進而成功地將該技術(shù)應(yīng)用在生活污水、河道污水和工業(yè)廢水的治理中，在處理生活污水的過程中可以使污泥減量 60~75%，處理河道污水的過程中可以使污泥減量 70~85%。4 效益分析城市污水處理廠污泥安全處置工作有其艱巨性和復(fù)雜性，特別對于污水處理規(guī)模較小，污泥厭氧發(fā)酵無法實施的地方，污泥減量化污水處理技術(shù)的應(yīng)用將成為必要的選擇。通過該技術(shù)的實施，可以大量的減少剩余污泥的產(chǎn)量，減少填埋用地，節(jié)約土地資源，避免了對環(huán)境的二次污染。同時，由于污水處理廠對污泥處理量的減少，運行費用隨之降低，而且運行管理簡單，對促進我國水處理事業(yè)的發(fā)展有積極的影響。 該技術(shù)既可以用于生活污水的處理也可以用于工業(yè)廢水的處理，適用范圍比較廣，而且在處理污水的同時可以大量的減少剩余污泥的產(chǎn)量。不僅可以減少污水處理設(shè)備的投資，而且可以節(jié)省運行費用， 適于中小規(guī)模的生活污水處理及有機工業(yè)污水處理。5 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)。

本發(fā)明公開了一種納米改性超穩(wěn)定泡沫及其在超輕密度水泥基多孔材料中的應(yīng)用。通過將納米顆粒穩(wěn)定分散在發(fā)泡劑中，改性后的發(fā)泡劑在攪拌發(fā)泡后可實現(xiàn)納米顆粒對氣泡的包裹，使得泡沫由傳統(tǒng)的氣—液兩相結(jié)構(gòu)變?yōu)闅狻骸倘嘟Y(jié)構(gòu)，顯著的提高了泡沫的穩(wěn)定性。由改性后的發(fā)泡劑制備的泡沫穩(wěn)定性好，尺寸細(xì)小均一，并且由此制備的超輕多孔水泥基材料強度高，不塌陷，解決了傳統(tǒng)超輕水泥基材料性能差等問題，是一種提高超輕水泥基材料性能的有效方法。

小試階段/n本發(fā)明涉及多孔鎂橄欖石-鎂黃長石復(fù)合陶瓷材料及其制備方法。其技術(shù)方案是：以60~70wt%的白云石粉、25~28wt%的硅石粉和5~15wt%的菱鎂礦粉為原料，混合，外加所述原料5~8wt%的紙漿廢液，攪拌均勻，機械壓制成型；再將成型后的坯體在110℃條件下干燥16~24小時，在1300~1450℃條件下保溫3~8小時，即得多孔鎂橄欖石-鎂黃長石復(fù)合陶瓷材料。其中：白云石粉、硅石粉和菱鎂礦粉的粒徑均小于88μm；機械壓制成型的壓力為30~100MPa。本發(fā)明具有環(huán)境友好、雙物相組成且物相

主要技術(shù)指標(biāo)：（1） ECC 筒筒體上設(shè)置多個滲水孔及增強肋，筒一端設(shè)置連接口；（2）ECC 筒筒體上包裹透水土工布；（3） ECC 筒內(nèi)填充透水混凝土。

本發(fā)明公開了一種 MnO2/多孔碳膜/鎳復(fù)合材料的制備方法，屬于 MnO2 薄膜技術(shù)領(lǐng)域。其包括：S1 將潔凈干燥的鎳片置于加熱爐中，通入惰性氣體；S2 將加熱爐升溫至 600℃～1100℃，通入氫和碳?xì)浠衔锘旌蠚怏w，以形成滲透層和覆蓋在滲透層的石墨烯層；S3 取出表面具有滲透層和石墨烯層的鎳片，并浸漬在腐蝕液中，浸漬時間為0.5h～24h，以使鎳片上的滲透層變?yōu)槎嗫滋寄樱籗4 在常溫常壓下，鎳片置于高錳酸鉀和硫酸的混合溶液中，浸漬 2h～48h。以上方法使得 MnO2 薄膜和多孔碳層結(jié)合牢固，

（專利號：ZL 201310731276.2） 簡介：本發(fā)明公開一種超級電容器用分級多孔石墨烯材料的制備方法，屬于炭材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法是以煤瀝青為碳源，過渡金屬形成的納米氧化鋅或者納米三氧化二鐵為模板，氫氧化鉀為活化劑，三者研磨后的混合物轉(zhuǎn)移至瓷舟中，置于管式爐內(nèi)在負(fù)壓條件下進行加熱，一步法制得超級電容器用分級多孔石墨烯材料。所得分級多孔石墨烯材料的比表面積介于664-1862m2/g之間，總孔容介于0.51-1.60cm3/g之間

本發(fā)明公開了聚乳酸纖維三維仿生多孔有序支架的制備方法，步驟如下：將具有良好生物降解性和生物相容性的聚乳酸（PLA）切片依次經(jīng)過紡絲和繞紗工藝制成平行排列的纖維集合體；將松散且平行排列的PLA纖維集合體用醫(yī)用粘合劑粘合起來形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)；再固化，自然冷卻至室溫。本發(fā)明方法制備的聚乳酸纖維三維仿生多孔有序支架，具有較小的厚度和重量，較大的孔徑和孔隙率，較好的有序度、孔間連通性、親水性、吸水性、力學(xué)性能和對明膠的吸附能力。該有序支架具有較好的應(yīng)用前景，可以應(yīng)用在血管工程、神經(jīng)組織工程的細(xì)胞載體、韌帶基材、藥物裝載和釋放、神經(jīng)組織工程的神經(jīng)再生、植入式功能性肌肉、修復(fù)膝蓋損傷和骨關(guān)節(jié)炎患者、骨組織工程等方面

丁二烯是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一，其生產(chǎn)過程中需要耗費大量的能量和有機溶劑對成分復(fù)雜的C4烴類混合物進行蒸餾分離。利用多孔材料進行吸附分離是一種潛在的高效分離提純方法，但分子較小、極性較大的丁二烯容易被吸附，在脫附過程中不但容易被殘留的其它C4烴類污染，而且容易受熱聚合。我們前期已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以利用合理設(shè)計的超微孔親水多孔材料對C2烴類實現(xiàn)反常的極性選擇。針對丁二烯分子柔性顯著小于其它鏈狀C4烴類的特點，我們希望能進一步通過特殊的孔道形狀控制這些柔性客體分子的構(gòu)型，利用構(gòu)型變化的能量差獲得反常的吸附選擇性和最優(yōu)的C4烴類吸附分離順序。?形狀尺寸合適的離散孔洞最有利于控制柔性客體分子的構(gòu)型和并反轉(zhuǎn)吸附選擇性，而連續(xù)的孔道對客體分子的吸附擴散又是必須的。通過模擬計算,發(fā)現(xiàn)具有準(zhǔn)離散孔洞的柔性多孔材料MAF-23在兩種要求中取得平衡，實現(xiàn)了反常而且最優(yōu)的C4烴類混合物吸附分離順序。常溫常壓下將丁二烯、丁烯、異丁烯和丁烷混合物通過MAF-23填充的固定床吸附裝置后，吸附最弱的丁二烯最先流出而且純度很容易達(dá)到99.9%，同時可避免常規(guī)純化方法中因加熱而產(chǎn)生的丁二烯自聚問題。

本發(fā)明公開了一種多孔瀝青混凝土透水性能測試裝置及其測試方法，該裝置具有設(shè)備支架，該設(shè)備支架自上而下依次布置有低速電機、多孔攪拌葉片、儲水槽、第一導(dǎo)水管、第一閥門、盛水器、溢流管、第二導(dǎo)水管、第二閥門、渦輪流量計、旋轉(zhuǎn)螺帽、透水固定蓋、試件放置容器、高精度液位計、透水底座、排水管與積水容器；儲水槽中預(yù)先放置泥沙混合液，通過低速電機與多孔攪拌葉片均勻混合，采用第一閥門控制流入盛水器，以渦輪流量計監(jiān)測多孔混凝土的滲入流量，并采用液位計計算滲出流量，從而達(dá)到對多孔混凝土透水及其性能衰變的監(jiān)測。本發(fā)明用于多孔材料透水性能測試，有效地評價了瀝青混凝土的透水性能。

本申請?zhí)岢隽司哂蟹旨壎嗫椎腄EGDA/羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，步驟為：將HAP在殼聚糖酸性溶液中反應(yīng)，獲得殼聚糖包覆羥基磷灰石；將殼聚糖包覆羥基磷灰石投入到DMAC溶液中，滴加丙烯酰氯和三乙胺，制得改性殼聚糖包覆羥基磷灰石；將改性殼聚糖包覆羥基磷灰石、DEGDA、光引發(fā)劑與致孔劑混合均勻后，采用光固化打印成為模型；對模型進行清洗后和干燥后獲得DEGDA/羥基磷灰石復(fù)合材料。本申請還公開了采用上述制備方法所獲得的支架。本申請對包裹HAP的殼聚糖進行改性，減少HAP的團聚，提高HAP在DEGDA的分散均勻性，使孔洞間形成光滑連接，提高了孔道的均勻性，利用3D打印方式形成的大孔與致孔劑形成的小孔，最大限度地模擬天然骨組織中的孔洞。