有毒有机化工废水的处理和资源化
有毒有机化工废水主要指染料、农药、医药等精细化工行业排放的废水,一般污染物浓度高、毒性大、难以生物降解。我们针对废水中污染物的不同性质开发成功系列具有不同孔结构和表面物化性质的树脂吸附剂,同时采用树脂吸附法去除废水中的污染物并对其中的有用物质进行分离回收,实现了废水治理与污染物资源化的有机结合。
该技术可以对苯酚、对硝基酚、2,3-酸、2-萘酚、氯化苯、DSD酸、苯乙酸、富马酸、1,2,4-酸、苯肼、邻苯二胺、邻(对)甲苯胺和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠等生产废水进行有效治理。目前已在10省、市建成40余套工业化装置,年处理精细化工废水300多万吨,相应回收化工原料4万多吨,直接经济价值超亿元。
 
微污染水源安全饮用水处理技术
目前已开发出包括生物和物化预处理、常规及其强化工艺、深度处理工艺和管网二次污染控制技术在内的微污染水源安全饮用水处理成套技术,可根据不同水源水质、对饮用水质的要求以及当地经济发展水平进行组合,形成有针对性的工艺流程,使出厂水达到并优于国家有关标准,该成果已通过省级科技成果鉴定,并申请专利两项。
应用范围:
富营养化水源饮用水处理
微量有机物污染水源饮用水处理
高NH4+-N水源饮用水处理
优质饮用水处理或小区直饮水处理
其它微污染水源安全饮用水处理
 
甲醛废水治理及资源化
甲醛是一种重要的化工原料,在化工﹑制药等化学合成及其他工业领域,尤其是在农药及其中间体合成领域有着举足轻重的作用。由于甲醛只有在水溶液中才具有高的反应性,因此在多种农药的生产过程中不可避免地会产生含甲醛的农药废水。这些废水由于甲醛的存在,而变得难以用传统的生化法来处理,这是因为废水中的甲醛会杀死微生物。含甲醛的农药废水量大,直接排放不仅不符合环保要求,而且造成甲醛资源的浪费。    
南京大学分离工程研究中自主研发的最新一代甲醛水处理和资源化技术,采用专用的金属膜片作为甲醛废水的分离媒介,通过特种剥离和浓缩塔器精制方法将废水中的甲醛回收成为含量30%以上的甲醛溶液回用,剩余废水中仅含微量甲醛,达到资源循环利用和废水处理的双重目的,具有极高的社会效益和经济效益。
 
高效污水生物处理集成综合技术
适用范围
工业园区污水、工业废水处理(轻工、发酵、食品、化工、印染、医药、日化等行业)
生活污水处理(生活、洗浴、餐饮等)其它(含有机污染物废水)
技术原理
厌氧和好氧联合技术是处理有机废水的首选技术,本项技术采用高效厌氧反应器(UASB、EGSB、HAF、HUSB)与复合好氧反应器(CASB、HAS)进行串联组合,辅助以厌氧和好氧衔接过渡生物反应器,实现了该项技术高效、低耗、污染降解彻底和完善的除磷脱氮功能,充分展现了其可持续发展特征。
技术关键
高效厌氧和好氧反应器的优化设计、启动和稳定运行控制;
高活性无载体颗粒污泥(厌氧污泥、好氧污泥)的快速培养技术;
性能优良的厌氧和好氧的高效过渡反应器的优化设计和控制技术;
快速的污泥活性及状态的监控技术;
完善的工艺过程动态自动化控制技术及系统。
 
特效菌株处理废水
该技术为国家863项目成果。特效菌株Fhhh是由真菌细菌共三个亲本菌株的原生质体,通过跨界融合、基因体内重组与整合、构建而成的特效菌株。Fhhh兼具三个亲本菌株的高降解性、高适应性、高絮凝性的三高特征;含有三亲基因DNA片段的分子遗传稳定性。与土著菌相比,Fhhh降低处理PTA石化废水费用55%,处理成本为2.57元/吨;降低所需反应器体积59%,提高处理效率485%。
经中国、美国、荷兰发表的数据验算证明,Fhhh及其优化调控软件Ebis,适用于PTA石化废水、生活污水及其它苯环污染废水处理。
 
 
废弃镍镉(氢)电池处理工艺
采用自主研发的废旧镍镉电池回收专用的真空蒸馏工业设备(专利公开号:CN101188323),开发了从废旧镍镉电池中提取镉、生产镍铁合金的成套工艺(公开号:CN101220412),实现危险品废弃物的安全处理和资源化利用。
本生产线将废旧镍镉电池破碎,送入低温焙烧窑中预焙烧,焙烧后的原料与还原剂混合,在真空蒸馏专用设备中进行真空蒸馏,收集冷凝段中的产物,经过精炼,生产精镉产品;未被汽化的物质经过精炼,可生产镍铁合金。本生产线能一次性分离镉、镍,实现了废旧镍镉电池中镉和镍的分离和提取,物质回收率高、产品质量好。其中高效镉回收工艺,镉回收率可达99.8%以上,镉纯度 99.9%以上,金属镍全量回收,充分利用了废弃物,无二次污染。
 
基于污水处理厂提标升级改造的生物强化技术开发
水处理厂提标排放是有效缓解水环境危机的有效途径之一,是国家或地方实施减排战略的重要举措。随着日益严格的环境新标准的出台和日益复杂化的污水水质,中国将在“十一五”期间投资3000亿元以推进城市污水处理和利用,中国污水处理行业由此迎来高速发展期,污水处理提标和新建高标准的污水处理设施成为近5-10年我国控制和发展的重点。生物强化技术是指在生物处理系统中,通过投加具有特定功能的微生物、营养物或基质类似物,达到提高废水处理效果的手段和方法。生物增强作用比一般的废水处理方法更能提高系统对BOD5、COD、TOC或某种特定难降解物的去除效果。以生物强化技术为核心的、经济上可行、技术上适应现有污水处理设施状况的污水提标升级改造成套技术,对实现区域的减排目标起到重要的支撑作用。
 
垃圾填埋气发电及资源化综合利用成套装置
通过技术攻关研发出垃圾填埋气资源化综合利用成套装置,其结构简单,灵活方便,可通过模块组合,组成直接发电的成套装置或组成垃圾填埋气热能利用成套装置。(专利号:ZL200310112728.5)
该装置可满足不同规模的垃圾填埋场中填埋气的资源化利用需求,在垃圾填埋气资源化利用工程中,只需要一次性投入建设成本,工程运行中无需过多维护和管理费用,工程建成并运行2-3年后就能收回成本。该装置已在南京、上海、常州、泰州、宁波等地垃圾填埋场得到应用。
 
 
光催化陶瓷净化技术和设备
光催化陶瓷是将二氧化钛光催化剂负载于炻器(一类特种陶瓷)表面,在紫外线作用下产生氧化能力很强的羟基自由基,从而有效地降解各类有机污染物和杀灭细菌。该技术已由南京大学和江苏高淳陶瓷股份有限公司开发成水和空气净化器。运转表明:水处理设备可以有效地处理染料、农药、军工和制药等行业的废水,实现中水的生产回用;自来水经处理后能达到国家纯净水标准;空气处理设备可以有效地杀灭细菌以及去除甲醛、甲苯和易挥发性有机物等。
 
用于治理机动车尾气的金属蜂窝载体催化剂
通过技术攻关研发出一种在金属箔片蜂窝载体上制备尾气催化剂的方法,(专利号:ZL2004100411787)该催化剂以活性氧化铝为涂层,负载了多种活性组分和微量贵金属,具有起燃快速,催化活性高,对发动机排气阻力小等诸多优点。
催化剂的起燃温度在200℃-250℃之间,CO净化率大于99%,HC净化率大于90%,NOx净化率大于85%,生产设备和投产原材料可全部实现国产化,生产工艺过程环节少,并能有效控制所需要的生产和产品质量管理人员数量。
该技术可直接工业化生产,能快速形成规模产业,也可用于工业废气治理、油烟废气净化等方面,具有广阔的市场前景。
 
氮氧化物(NOx)废气治理及其资源化
NOx废气的治理是一个国际性难题。其难度不在于它的化学反应机理和工艺过程原理的复杂,而在于是否能找到一条经济、高效的适合于大规模工业化治理的工艺路线。
根据NOx废气的化学特性,对它的治理主要采用干法催化转化和湿法吸收两种方法。前者一般需要价格高昂的催化剂,且需要经常更换,故运行成本较高,难以实现大规模生产。后者一般又分两种工艺:碱吸收和水吸收。碱吸收将产生盐类废物,易造成二次污染,同时也需要连续不断向系统补充碱液,造成资源浪费和运行成本上升。
我校采用空气-水氧化吸收法,是一种典型的绿色工艺路线,该工艺路线不仅采用的绿色原料,同时可以实现处理后“零排放”,而且可以将NOx制成60%左右的硝酸产品,实现资源的循环利用。
 
污泥处理与资源化利用
1、对污泥进行辐照试验。结果表明:辐照1kGy就可以完全杀灭蛔虫卵和病毒,3kGy可以达到国家废水排放2组标准,用很低的剂量就可以基本完全降解氯酚和硝基酚等有毒物质。2、农科院试验点包括一块分成20个种植单元的农田和50个盆钵,分别种植生长周期短的大叶蔬菜和玉米及小麦。市郊试验点主要是花卉。结果表明:施用处理过的污泥分别可增产14-100%。3.污泥和消化和稳定性实验,结果将所需时间从1-2个月缩短到7-10天。
 
烹饪油烟的治理方法与装置
随着一系列的油烟排放标准法规的颁布实施,一个巨大的环保市场开始出现。据统计,油烟治理设备的需求量约为643600台(城市数量以中国房地产统计年鉴为准,餐饮企业按每个超大城市10000家,特大城市5000家, 中等城市1000家,小城市300家计算),以每台2万元的价格计算,其市场潜在价值就达128亿元。
南京大学发明的油烟治理技术具有以下优点:
1.可实现对烹饪油烟的无污染处理,并且不会造成二次污染。
2.该技术由于使用了降解催化剂,把烹饪油烟进行了化学氧化处理。通过以下流程:灶具燃烧加热→烹饪→产生油烟→油烟氧化降解→降解物冷凝收集→灶具燃烧,将油烟降解物收集并最终转化为CO2和H2O,在这一过程中无中间排放物。它对油烟的去除比现有的物理处理方法更加彻底。
3.该技术在处理油烟的同时又为烹饪加热补充了能量,使烹饪油烟得到了综合利用。既解决了环保问题,又考虑到了能源问题,因此是一种长期有效的解决方法。
4.该技术投资较少,短期内可收回成本。
5.本技术不但可处理饮食业油烟污染,而且可处理家庭厨房的油烟污染,市场广阔。
本成果包括方法和装置两项发明专利和一项实用新型专利:烹饪油烟污染的治理方法(ZL200410044883.2);烹饪油烟回收治理装置(ZL200420062457.7);烹饪油烟降解转化装置(200410041187.6已公开)。
 
生态土壤稳定剂系列及其应用
南京大学地球环境计算工程研究所针对各类建设工地和部队野战营地扬尘、 各种土质边坡如膨胀土边坡的冲刷侵蚀和水土流失等环境问题, 自主研发出了集稳定土壤和营造良好生态环境于一体的生态土壤稳定剂系列。该系列产品包括防尘系列和土质边坡生态防蚀系列。
防尘系列和边坡生态防蚀系列产品均为无毒、无害、成本低廉的有机乳液。根据用户对环境友好要求,可提供各种彩色生态土壤稳定剂。
防尘系列产品适用于城市、公路等各类建设工地、部队野战营地、直升机坪,有害物场地、矿区尾矿区等易扬尘地面的防尘。
边坡生态防蚀系列产品既能稳定土壤,又能促进植物生长,可适用于高速公路两侧边坡、城镇坡地、废弃矿山、河道等坡地的水土流失防治和生态环境的绿化。
上述产品已在江苏省宁淮高速公路路堑边坡上成功试用,达到了边坡治理和环境美化的和谐境界。
 
利用生物技术途径开发利用羽毛角蛋白资源
我国平均年产羽毛等达数十万吨,绝大部分未得到合理利用,不仅造成大量的资源浪费,而且造成严重的环境污染。羽毛等的主要成分是角蛋白,粗蛋白含量在80%以上,动物必需氨基酸种类齐全,同时含有较多大量元素、微量元素和未知生长因子,是一种良好的、可替代或部分替代鱼粉的饲料蛋白来源,对它的开发利用具有重要的应用前景:一方面可解决当前饲料工业中蛋白资源不足;另一方面又可解决环境污染问题。
我校已分离获得数株角蛋白高效分解菌,在含8%-10%羽毛的培养基中,72小时分解率达70%以上,在底物浓度、分解能力等方面较国外报道菌株有明显的优势。已完成2吨发酵罐液体发酵工艺研究,获得数百公斤小试产品。动物实验表明,产品无毒,动物消化率达70%以上。采用固体发酵技术,操作简单、能耗少、产品产率高、三废少、对无菌要求不高。
 
盐土可再生资源的开发和综合利用
我国盐土总面积近1亿hm2,是国家重要的土地后备资源和可再生资源。耐盐植物能够在盐土等恶劣生境上生长繁殖,研究和开发适合我国盐土资源的优质耐盐经济植物种质资源,不仅能够修复退化的生态系统,对改良土壤、维持生态平衡具有重要的生态价值;而且这些植物本身具有很高的开发利用价值如观赏、药用、饲用、食用以及作为生物质能源原料等。
耐盐优质牧草——狐米草
狐米草是禾本科米草属的禾草,蛋白质含量高于羊草、黑麦草等禾本科牧草,总营养价值高于禾本科牧草的平均值,动物的适口性也较好。
耐盐多用途植物——海滨锦葵
海滨锦葵为锦葵科海滨锦葵属的多年生植物,含油率在18%左右,可作为生物柴油原料;蛋白质含量在20%以上,可作为饲料;它的花朵美、花期长,是美化滩涂的首选物种。
耐盐果树——木瓜
木瓜为蔷薇科木瓜属的植物。富含多种氨基酸及营养元素,具有抗菌消炎、舒筋活络、软化血管、抗衰养颜和驱风止痛消肿等多种功效。
耐盐果树——滨梅
滨梅是蔷薇科樱桃属植物,能适应海滨等多种恶劣环境条件,果实香甜多汁、色泽宜人且风味独特,除可以作为鲜果外,还可以加工成果酱、蜜饯、冰淇淋以及酿酒等。
耐盐花卉——喜盐鸢尾
喜盐鸢尾是鸢尾科鸢尾属多年生草本。其花、叶美丽,可观赏;花、种子和根均可入药,清热解毒,利尿止血。主治急性咽炎、急性黄疸性传染性肝炎、痔疮以及子宫癌等。


木瓜海棠

 



基础工程分布式光纤传感监测技术与健康诊断
   本技术将布里渊光时域反射(BOTDR)、布喇格光纤光栅传感(FBG)、拉曼光时域反射(ROTDR)和麦卡尔逊干涉传感等分布式光电传感尖端技术,应用于基础工程的健康监测和诊断。已申请国家发明专利4项,先后承担了南京市鼓楼隧道、玄武湖隧道,昆明白泥井隧道,粤赣高速公路边坡等多项重大工程质量的监测和健康诊断,取得了显著的社会、经济和工程效益,已引起了国内外同行的广泛关注。
 
 
大尺度快速线结构激光扫描三维形貌测量技术
   本项目提出一种可进行大尺度主动式的基于线结构激光的非接触多视点三维轮廓的快速测量方法。利用线结构激光对被测物体进行照射,通过数字图像传感器进行采集,数字处理器处理,生成三维尺寸数据用以进行三维模型建模。本项目的成功研究可以实现在数十米的范围内进行快速三维形貌测量。主要研究内容为基于图像无人工标志物的匹配实现测量平台稳定性的实时校正,该技术的实现将大大提高线结构激光的测量尺度范围和对复杂物体表面的测量精度。
 
 
低浓度硅氧烷气体的净化方法及装置
   在垃圾填埋气中含有硅氧烷类气体,当垃圾填埋气被集中收集燃烧利用时,这类硅氧烷气体通过高温燃烧形成坚硬的氧化硅结垢附着在发动机的燃烧室内或锅炉的换热管束壁面上,不仅降低了换热效率,还会对运动部件造成磨损和碰撞损伤。
由于硅氧烷气体的浓度很低,采用低温冷凝脱除的代价很大,为此开发出了基于改性活性炭的吸附净化工艺,通过控制活性炭的孔径分布和吸附官能团实现了对硅氧烷气体的较好净化效果。本专利技术已在苏州七子山垃圾填埋场场中得到应用。
 
 
仿生生态设计
   我校相关课题组在大量实践及相关研究的基础上,提出了基于"潜在控制格局"的景观规划和"源于自然、优于自然"的仿生生态设计的理念。近年来以主持或合作完成"北京市西卓家营湿地恢复工程"、"南京市绿化中心建设规划"、"泰州市生态控制规划"、"同里风景区生态控制规划"、"江阴市绿地系统规划"、"泗洪洪泽湖国家级湿地自然保护区生态建设规划及初步设计"、等生态规划设计课题二十余项,均已顺利完成或通过验收。2007获江苏省建设厅城乡建设1等奖,2009年被聘为国家湿地科学与技术委员会委员,并参与全国30多处国际重要湿地信息表的更新及部分国际重要湿地的指定工作。
 
一种对重金属具有高选择性吸附材料的制备方法
   如何实现水体中微量重金属污染物的深度净化技术一直是环境保护领域的重要课题。我校研制成功一类载纳米颗粒的复合树脂吸附剂,可经济高效地实现对水体中微量Pb、Cd、Ni、Cr等高毒性重金属的深度净化。一般重金属污染水体经该专利材料处理后,重金属含量可达到GB5749-2006规定的饮用水安全控制标准。相关技术即将在常州泰瑞美电镀有限公司等环太湖地区重金属废水排放企业如进行示范应用。
 
 
玻璃钢生态净化消浪钵
   传统水利工程的规划设计追求工程的耐久性和安全性,往往构建混凝土护岸,忽略了水体本身所具有的自然结构及其所具有的生态功能。随着人们生态意识的提高,对水体的生态恢复开始重视。其生态恢复的途径主要有植被恢复、生态工程方法、生态环境工程方法等。本技术属于生态环境工程技术领域,可应用于大型水体的生态恢复工程。它由三部分组成:钵体、填充材料和挺水植物植块。钵体可作为挺水植物的生长载体。多个单体钵组合成生态消浪钵岛,对湖滨带植被的早期修复有重要的防护意义。该装置抗风消浪能力强,既能为湖滨带生态恢复创造有利条件,同时还具有污染净化作用和景观美化效果。
 
 
一种提高附着生长废水处理生物膜反应器效能的方法
    我校新发明一种新型微生物附着固定化填料,以1~10mg/kg(填料基料)稀土化合物计算投加量加入到填料配方中,制造出的改性填料或滤料等载体;将改性填料填充于生物膜反应器中用于废水处理。使用本发明生产的填料形成成熟生物膜时间可以提前5~10天,同时微生物活性与稳定性提高,废水中 COD去除率可以提高5%~15%,其他主要污染物去除率可提高5%~10%。本发明既可有效地加速了废水处理生物膜反应器的启动,并可明显提高净化效果和稳定性,而稀土投加量少,废水处理成本低,具有广阔的应用前景。
 
塔式蚯蚓生态滤池系统
   该系统由水解酸化池和多级塔式蚯蚓生态滤池组成,表面水力负荷可达1m3/(m2·d),总氮去除率可达80%以上,总磷去除率可达90%以上。该系统建设成本和运行成本低,占地面积少,可实现运行自动控制,能有效解决生活污水日处理量200吨以内的农村污水排放,在实现装置的设计标准化和产品化后,适宜性和推广能力等方面将进一步加强。该系统目前可应用于苏南分散式农户居住结构的乡村,在政府推动农村生活污水治理、建设优美乡镇的良好环境下,产业化前景极好。
 
一种处理空气中恶臭污染物的生物滴滤床
   本技术涉及一种用于净化空气中恶臭污染物的生物滴滤床反应器,采用一种活性填料和独特的装填方式,其特点是压降低、喷淋量小、负荷沿反应器轴向分布均匀,微生物活性保持时间长,长期运行反应器底部不易出现生物量与代谢产物的积累。该项技术已实现了标准化生产,并成功用于天津市排水公司七个泵站扰民恶臭治理工程中,稳定运行后指标达到了《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)标准,取得了明显的环境效益和社会效益。


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