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01. 成果簡介 本項成果提供了一項基于單元技術的工業水-能-污染物模擬系統，模擬工業系統水資源、能源和污染排放之間相關關系并提出技術優化方案，利用工業生產物料投入數據、生產技術數據、污染物處理技術數據，根據物質流分析方法和自底向上建模思想，通過大數據計算平臺進行模擬和計算，分析和研究水資源、能源和污染物三個要素之間的耦合關系和聯動規律，在綜合考慮三個要素的基礎上對特定的行業節能減排政策進行評價并提出最佳的技術路徑，為政策制定提供理論和模型支撐。 與傳統技術相比，本系統可以實現特定行業生產全過程模擬，將工業生產中的多種資源消耗數據、污染物排放數據以及技術使用數據進行關聯，對工業生產過程進行自底向上建模模擬，量化了水資源能源消耗和污染排放、技術與資源消耗/污染排放之間的聯動關系，實現了技術與資源消耗、產品生產的耦合；針對行業多種可選技術以及技術組合，本系統對所有技術方案進行特征分析，并可將環保目標作為模型輸入、輸出的限定條件，對技術方案進行篩選，評估環保目標的技術可行性；同時利用帕累托優化分析方法，根據特定的多目標優化方案（如同時實現三種大氣污染物排放量最小、水資源能源消耗量最小、技術成本最低）篩選技術組合。 模型系統框架示意圖 02. 應用前景 工業系統環境影響大數據分析與模擬、產業布局專項規劃編制、生態環境保護專項規劃編制、工業產業園區轉型升級管理、區域產業分析平臺等。03. 知識產權 相關成果已登記軟件著作權。04. 團隊介紹 團隊主要研究領域為復雜系統理論、環境系統分析及其在城市、產業、流域等復雜系統模擬與評估中的應用，負責人為教授、博士生導師。曾獲得自然基金、科技支撐、環保公益等對于國內戰略環境評價（SEA）領域研究的首項支持，承擔國家第1個城市規劃SEA、第1個國家級新區SEA、第1個大區域尺度SEA、第一個地市SEA和“三線一單”試點。科研成果發表論文近百篇，完成軟著登記十余項。05. 合作方式 商務合作。06. 聯系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn wangchunyan@tsinghua.edu.cn

儀器概述 本儀器符合最新標準GB/T 33400-2016《中間餾分油、柴油及脂肪酸甲酯中總污染物含量測定法》標準設計制造的。用于標準規定的中間餾分油、脂肪酸甲酯體積分數不大于30%的柴油及純脂肪酸甲酯（BD100）中總污染物含量的測定方法。也用于20℃運動黏度不大于8 mm2/s，或40℃運動黏度不大于5 mm2/s的樣品，及總污染物含量為12 mg/kg～30 mg/kg的樣品，并規定了精密度；也適用于總污染物含量超出該范圍的樣品，但其精密度未作規定。是煉油企業和檢測機構測定柴油中總污染物含量首先產品。 技術參數 1、工作電源：AC220V±10%，50Hz 2、絕對壓力控制范圍：2KPa～5KPa;（壓力表范圍：0～-0.1MPa） 3、過濾器容積：不小于400ml 4、濾膜直徑：47mm；孔徑0.7μm 5、環境溫度：5～30℃ 6、濕度：≤85% 性能特點 1、特制的過濾器，容量大 2、濾膜墊板孔徑均勻，保護濾膜不受損3、配真空泵，真空抽慮壓力系統平衡穩定4、精準壓力裝置，控制可靠，調節方便   網址鏈接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=810

本發明提出一種用于處理地表水和飲用水中亞硝胺類消毒副產物的光催化—吸附—膜分離組合工藝。在采用氯胺對自來水進行消毒過程中，氯胺會和水中微量有機物反應生成亞硝胺類物質。亞硝胺類污染物是一類潛在的強致癌物，嚴重威脅到飲用水安全。本發明的目的是提供一種能有效去除飲用水中亞硝胺類污染物的組合處理工藝，該工藝操作簡單，容易實現工程應用。本發明是通過以下技術方案來實現的。 一種高效去除飲用水中亞硝胺類污染物的組合工藝，包括光催化、吸附和膜分離過程。采用光催化反應降解亞硝胺類有機物，然后通過吸附-膜分離耦合過程，在吸附去除光催化產生的小分子胺的同時得到含剩余部分亞硝胺的膜濾出水，該出水返回光催化反應器繼續反應，持續運行直至亞硝胺濃度低于一定值后出水。

垃圾焚燒煙氣具有高污染性和成分復雜性，開發高效的垃圾焚燒尾氣凈化技術與工藝受到國內外研究者的高度重視。本技術成果包括：（1）新型錐形半干法噴霧脫酸塔構建；（2）廉價吸附劑開發及吸附劑噴射裝置優化；（3）垃圾焚燒爐內SNCR脫硝優化及爐后低溫SCR脫硝聯合脫硝；（4）半干法-濕法耦合型垃圾焚燒超低排放凈化系統集成。該成果獲教育部科技進步二等獎。

本實用新型涉及一種前置氧化噴淋多種污染物協同控制系統，在本系統中，通過在脫硫塔入口煙道加裝氧化性添加劑噴淋系統，向煙道內噴淋液相氧化劑，對煙氣中的NO，氣態Hg0進行氧化，生成易溶于吸收塔漿液的NO2、Hg2+，實現多種污染物的協同控制；一方面，在85～120℃煙氣條件下，液相氧化劑通過揮發與煙氣中的NO，氣態Hg0充分混合、氧化，可達到較好的氧化效率；另一方面，液相氧化劑在噴淋過程中與煙氣中的NO，氣態Hg0混合接觸，進一步提高煙氣中的NO，氣態Hg0的氧化效率；噴淋下來的液相氧化性添加劑通過循環裝置返回到添加劑配置箱，實現循環利用。本實用新型NO、Hg0氧化后的煙氣進入脫硫塔中，通過脫硫塔漿液的噴淋，實現多種污染物的協同脫除。

針對削減初期雨水/溢流污水入湖（河）污染物的技術需求，在湖（河）濱帶設置了以去除顆粒性污染物為主、溶解性污染物為輔的集成技術措施。初期雨水 COD、 TN、 TP 指標分別削減 40%、 30%、 30%以上；溢流污水主要污染物 COD、 TN、 TP 削減 30%、 10%、30%以上。

項目成果/簡介:本服務體系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美國國家地質調查局（USGS）開發的非線性流域污染物評估模型，其介于傳統統計學模型與機理模型之間，用于估計流域地表水體中污染物負荷與污染源之間的關系。是美國 TMDL 計劃推薦流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（統計分析系統）平臺運行，使用 IML 語言編寫，其嵌套的統計模塊可以輕松調用非線性加權最小二乘法（NWLS）進行方程的求解，完成所需參數的估計，雖然SPARROW 本身可以免費使用，但是 SAS 平臺購買費用不菲，為此我們基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 語言開發了面向我國特點的具有空間響應特性的水環境管理模型，簡化了原SPARROW 模型中不適用于中國的模塊，并增加 jackknife 不確定性分析模塊，按照中國水環境管理需求補充可能實現的模塊，優化模型功能，改善人機交互形式，使數據輸入及模型運行更加方便易學并符合中國的數據特點。利用 ArcGIS 生成河網、劃分子流域等，提取與整合必要的與流域河流屬性相關的輸入數據，并利用該平臺將模擬結果進行可視化表達。應用范圍:模型已應用于東北松花江流域、黃山新安江流域，成功完成對這些地區 N、P、COD 等污染負荷的空間解析，并設置敏感斷面（松花江流域的同江斷面，新安江流域的跨省斷面--街口斷面）進行溯源分析，能夠為流域（區域）水環境管理決策的制定與實施提供技術支持。效益分析:（1）污染源空間解析：進行各子流域污染源組成比例分布預測以及各子流域的污染來源追溯等，由于監測站點只能評價靜態的理化指標，SPARROW 模型則綜合考慮流域內的地質地貌、氣象要素等，通過監測數據追溯污染來源，分析來自不同污染源的污染量和比例，有針對性地對水質進行控制和管理，找出污染貢獻最大的區域加以治理，實現投入產出的效益最大化； （2）面向水質達標的監測站點空間布局優化與設計：利用有限水質監測站點過去一段時間的監測數據外推流域內其他未監測河段 的水質情況，有效解決布設監測站點成本高、監測網絡點位數量少、代表性差的問題，通過對流域整體水質狀況的預測分析，找出水質較差河段，進而有效優化監測站點的空間設置，為水環境質量達標提供支持。 （3）面向敏感區（達標斷面）的削減措施優化：例如海岸帶、湖庫、飲用水取水區、達標考核斷面等，作為考核或評估斷面進行污染物傳輸分析，分析上游各子流域對其污染貢獻大小，甄別污染貢獻最大的區域，優化管理措施的設置。

本服務體系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美國國家地質調查局（USGS）開發的非線性流域污染物評估模型，其介于傳統統計學模型與機理模型之間，用于估計流域地表水體中污染物負荷與污染源之間的關系。是美國 TMDL 計劃推薦流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（統計分析系統）平臺運行，使用 IML 語言編寫，其嵌套的統計模塊可以輕松調用非線性加權最小二乘法（NWLS）進行方程的求解，完成所需參數的估計，雖然SPARROW 本身可以免費使用，但是 SAS 平臺購買費用不菲，為此我們基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 語言開發了面向我國特點的具有空間響應特性的水環境管理模型，簡化了原SPARROW 模型中不適用于中國的模塊，并增加 jackknife 不確定性分析模塊，按照中國水環境管理需求補充可能實現的模塊，優化模型功能，改善人機交互形式，使數據輸入及模型運行更加方便易學并符合中國的數據特點。利用 ArcGIS 生成河網、劃分子流域等，提取與整合必要的與流域河流屬性相關的輸入數據，并利用該平臺將模擬結果進行可視化表達。

本項目包括三大核心技術： 1、強制冷凝 VOCs 廢氣處理設備，創造性地將強制換熱技術改造后應用于 VOCs 強制冷凝處理工藝中，針對高濃度有機廢氣，回收經冷凝的 VOCs 物質，同時回收廢氣中的溫度生產熱水。設備內表面均采用實驗室自行研發的特殊拒油涂層處理，以防止有機物質對冷凝器的污染，提高冷凝裝置穩定運行效率并降低設備維護成本。 2、開發的光催化氧化劑和附著技術 克服納米光催化劑易團聚、易流失的弊端，開發出新型快速的光催化劑負載技術，能夠大大推進光催化劑在廢水、廢氣中的實際應用，負載材料廉價易得，加工方便，壽命長，具有巨大的比表面積，能夠在吸附 VOCs 物質的同時，直接發生光催化反應，將 VOCs 物質完全礦化。 3、開發的高效苯吸收液及分層技術 采用特殊吸收液配方制備能夠分層的高效苯吸收液，能夠有效地 吸收廢氣中的苯、甲苯、二甲苯等有毒有害物質，凈化 VOCs 廢氣。吸收的 VOCs 物質能夠靜置分層，從而能夠更快速地富集，方便下一步的回收分離，吸收液可以重復使用。 三大技術可以互相結合為工藝組合，在高濃度有機廢氣的凈化與有價值物質的回收、油煙凈化、企業 VOCs 治理等方面具有廣闊地應用前景。已成功解決了河北省三家企業的 VOCs 處理與排放問題。

項目成果/簡介:本項目包括三大核心技術： 1、強制冷凝 VOCs 廢氣處理設備，創造性地將強制換熱技術改造后應用于 VOCs 強制冷凝處理工藝中，針對高濃度有機廢氣，回收經冷凝的 VOCs 物質，同時回收廢氣中的溫度生產熱水。設備內表面均采用實驗室自行研發的特殊拒油涂層處理，以防止有機物質對冷凝器的污染，提高冷凝裝置穩定運行效率并降低設備維護成本。 2、開發的光催化氧化劑和附著技術 克服納米光催化劑易團聚、易流失的弊端，開發出新型快速的光催化劑負載技術，能夠大大推進光催化劑在廢水、廢氣中的實際應用，負載材料廉價易得，加工方便，壽命長，具有巨大的比表面積，能夠在吸附 VOCs 物質的同時，直接發生光催化反應，將 VOCs 物質完全礦化。 3、開發的高效苯吸收液及分層技術 采用特殊吸收液配方制備能夠分層的高效苯吸收液，能夠有效地 吸收廢氣中的苯、甲苯、二甲苯等有毒有害物質，凈化 VOCs 廢氣。吸收的 VOCs 物質能夠靜置分層，從而能夠更快速地富集，方便下一步的回收分離，吸收液可以重復使用。 三大技術可以互相結合為工藝組合，在高濃度有機廢氣的凈化與有價值物質的回收、油煙凈化、企業 VOCs 治理等方面具有廣闊地應用前景。已成功解決了河北省三家企業的 VOCs 處理與排放問題。應用范圍:VOCs 治理工況復雜、技術路線眾多也決定了這一行業的發展特點：市場分散，需求多樣化，企業要想把規模做大很困難。正因為市場分散，VOCs 治理行業要壟斷也不容易，市場完全開放，各家企業憑借自身的技術、策略來獲得競爭優勢，這個市場在未來幾年將以30%的速度增長。 VOCs 污染治理正在起步，有望撬動近 700 億產值。目前，國內VOCs 污染平均治理成本約 500-600 萬元，按每座工業園 5 家企業參 102與治理，省均 150 個工業園區，全國 20 個省保守估算，市場空間將達到 625~750 億元。未來，隨國內 VOCs 排放標準有望提高，VOCs治理投資有望進一步增加。 投資估計：投資 500 萬元， 經濟和社會效益：利潤率 20-30%，經濟效益顯著，污染物減排效果顯著。效益分析:自 2005 年企業進行 VOCs 產生全過程分析，積累了大量第一手資料， 2013 年于宏兵承擔了環保部大氣污染治理應急項目 VOCs 污染控制欲核算方法研究項目，對工業企業 VOCs 排放特征、排放量核算技術方法和 VOCs 處理技術績效進行評估，建立了天津的 VOCs污染控制體系。在 VOCs 污染前端預防、后端治理技術研究中積累了豐富的經驗。 南開大學清潔生產研究中心以南開大學科研平臺為依托，自身擁有 XRD、同步熱重分析儀、便攜式氣相色譜儀、液相色譜儀等大中型儀器共計 25 臺，價值合計 300 余萬元，擁有非常雄厚的技術力量支撐科研工作。