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本項(xiàng)目技術(shù)以膜分離技術(shù)為基礎(chǔ)，針對(duì)特定化工園區(qū)深化尾水的特征，進(jìn)行水質(zhì)詳細(xì)分析，提出合理預(yù)處理工藝和整體工藝設(shè)計(jì)；反滲透膜多段式組合工藝研究；反滲透濃水處理技術(shù)開(kāi)發(fā)；單元技術(shù)的匹配與集成；整體工藝試車與連續(xù)運(yùn)行。根據(jù)水質(zhì)差異，園區(qū)水回用率可以達(dá)到70~80%，出水可分質(zhì)使用，可以應(yīng)用到鍋爐、工藝用水等，噸水處理成本2.1元/t。應(yīng)用概況： 本項(xiàng)目技術(shù)解決了化工園區(qū)生化出水的排放問(wèn)題，同時(shí)有利于化工園區(qū)總水量需求的難題和總排放量的瓶頸，具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。

技術(shù)簡(jiǎn)介： 聚丙烯是廉價(jià)易得的熱塑性聚合物，具有耐溶劑和耐細(xì)菌降解的優(yōu)良性能。通過(guò)熱致相分離的方法可以將聚丙烯制備成孔徑為 0.1~0.3μm 不同孔徑的中空纖維微孔膜。熱值相分離法制備的膜具有孔徑分布窄、孔隙率高，強(qiáng)度高和耐有機(jī)溶劑的特點(diǎn)。可用于海水淡化預(yù)處理、水處理、空氣凈化、液體調(diào)味劑和液體飲料除濁、膜蒸餾、膜萃取等過(guò)程中。通過(guò)降低稀釋劑含量和調(diào)整制膜工藝，可以生產(chǎn)血液氧合器(人工肺)用膜，替代進(jìn)口。 應(yīng)用前景分析： 水是人類生存最主要的物質(zhì)，隨著社會(huì)進(jìn)步和人民生活水平的提高，水用量增大、品質(zhì)提高。膜法水處理是目前公認(rèn)的成本最低的水處理技術(shù)，具有很好的應(yīng)用前景。課題組可以提供成熟的熱致相分離聚丙烯中空纖維膜制備技術(shù)。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 聚丙烯是最廉價(jià)的膜材料，由聚丙烯生產(chǎn)的膜成本低于聚偏氟乙烯、聚砜等膜材料生產(chǎn)的膜，聚丙烯膜的生產(chǎn)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。 技術(shù)成熟度:產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：本技術(shù)、設(shè)備與配套的產(chǎn)品應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。其成果主要包括：新型膜組件反應(yīng)器、新型處理工藝和具有安全環(huán)保優(yōu)勢(shì)的免維護(hù)系統(tǒng)。其中新型膜組件反應(yīng)器是以聚偏氟乙烯（PVDF）為材料，以耐腐蝕材料為骨架，具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)；新型處理工藝和具有安全環(huán)保優(yōu)勢(shì)的免維護(hù)系統(tǒng)能夠具有：出水清澈透明、容積負(fù)荷高、占地面積小、抗沖擊負(fù)荷能力大、剩余污泥產(chǎn)量低、系統(tǒng)運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、易于集成并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。本產(chǎn)品具有聯(lián)合組裝曝氣功能，應(yīng)用該它可以很好的將區(qū)域污水、洗浴廢水、生物難降解廢水和醫(yī)藥制藥廢水等進(jìn)行處理。處理后的出水水質(zhì)完全滿足國(guó)家城市雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的、在區(qū)域（小區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)等）中水回用領(lǐng)域中最先進(jìn)的處理技術(shù)之一。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：近年來(lái)，隨著膜生產(chǎn)技術(shù)的提高和生產(chǎn)成本的降低，膜技術(shù)在污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用特別是與生物反應(yīng)器相組合的膜生物反應(yīng)器（MBR：Membrane Bio-Reactor）作為一種新型高效污水處理技術(shù)在國(guó)際上受到了廣泛關(guān)注。以超濾或微濾膜與傳統(tǒng)的活性污泥生化處理技術(shù)相結(jié)合而成的膜生物反應(yīng)器，以膜分離過(guò)程取代重力沉降過(guò)程，不論污泥顆粒的沉降性能如何，均可完成固液分離過(guò)程，并且可以避免因生物體流失而造成的系統(tǒng)運(yùn)行失敗。此外，采用膜分離與活性污泥法相結(jié)合的膜生物反應(yīng)器處理含碳有機(jī)物，能使有機(jī)物深度氧化，并且能完全保留生物體，使污泥保留的時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，從而完全保留體系中緩慢生長(zhǎng)的硝化細(xì)菌，可同時(shí)通過(guò)硝化與反硝化作用成功除氮，在低溫時(shí)亦能維持高處理能力。MBR 反應(yīng)器能夠維持高處理能力而使處理廠規(guī)模縮小，還可通過(guò)維持低 F／M 比例減少剩余污泥產(chǎn)量。對(duì)于各類污水，使用本產(chǎn)品進(jìn)行處理是一種特別有效的方法，它可以將生物降解的物質(zhì)分離出去，而將微生物留在生物處理池中。這樣可以使生物池內(nèi)微生物的含量處于最佳濃度，反應(yīng)速度最快。和其他污水處理方法相比，使用膜生物反應(yīng)器進(jìn)行再生水處理不僅可以節(jié)約大量水資源，還可以減少設(shè)備占地，節(jié)約能源，減少設(shè)備和運(yùn)行和管理費(fèi)用，避免二次污染，有著很好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 已經(jīng)獲得的相關(guān)專利： 1．帶有電位測(cè)控的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)（發(fā)明專利） 2．膜反應(yīng)器（實(shí)用新型） 已經(jīng)申請(qǐng)的相關(guān)專利： 1．超聲波膜反應(yīng)器（2004200289565.4） 2．工業(yè)廢水氣動(dòng)攪拌機(jī)（200420056558.3） 已經(jīng)獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)：高校節(jié)水技術(shù)（天津市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)） 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：通過(guò)本產(chǎn)品的應(yīng)用，可以帶來(lái)巨大的環(huán)境效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，通過(guò)中水回用項(xiàng)目，使天津大學(xué)成為國(guó)內(nèi)第一所具有一流的教育環(huán)境、一流的節(jié)水技術(shù)（包括節(jié)水器具）全面綜合開(kāi)發(fā)的研發(fā)基地，為實(shí)現(xiàn)天津市創(chuàng)建環(huán)境保護(hù)模范城市的奮斗目標(biāo)，為天津市的發(fā)展以及全國(guó)各高校的建設(shè)提供了一定的借鑒作用。該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益顯著，其年投資與效益分析約為 1:0.4 左右，即可以得到約 40%的回報(bào)。 應(yīng)用領(lǐng)域：環(huán)境保護(hù)、污水回用。

具有微納多孔結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效過(guò)濾、防水透聲、高端織物、醫(yī)療器械等國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。但是，由于PTFE材料極難加工，近五十年來(lái)，只有美國(guó)Gore公司開(kāi)發(fā)的拉伸法實(shí)現(xiàn)了PTFE微孔產(chǎn)品的大規(guī)模商品化生產(chǎn)，產(chǎn)值高達(dá)百億。但是，拉伸法存在的一些頑固問(wèn)題仍然沒(méi)有得到解決，如產(chǎn)品均勻性、產(chǎn)品孔徑與孔隙率的。本成果顛覆傳統(tǒng)拉伸法，創(chuàng)造性地提出了基于剪切誘導(dǎo)原位成纖工藝，巧妙地解決了存在半個(gè)多世紀(jì)的問(wèn)題，可制備具有高孔隙率、小孔徑、高強(qiáng)度的高性能PTFE微孔材料，并且可根據(jù)生產(chǎn)需求靈活調(diào)整產(chǎn)品宏觀性狀與微觀結(jié)構(gòu)，僅通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝參數(shù)調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)具有不同微觀結(jié)構(gòu)的平板膜、纖維、中空纖維膜、微孔泡沫等批量化生產(chǎn)。與拉伸法相比，本成果工藝靈活、設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗顯著降低、無(wú)環(huán)境污染，具有良好的產(chǎn)業(yè)化潛力。此外，本成果提供了一種具有普適性的PTFE微孔材料改性方法，可以通過(guò)先進(jìn)的復(fù)合工藝實(shí)現(xiàn)具有高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等功能化PTFE材料，有效填補(bǔ)市場(chǎng)空白。圍繞本成果，已發(fā)表多篇國(guó)際論文、申請(qǐng)四項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利、兩項(xiàng)海外專利，在油水/固液分離、先進(jìn)織物等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景，相關(guān)產(chǎn)品已成功驗(yàn)證并得到多方行業(yè)內(nèi)專家認(rèn)可。

本團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)了北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目二項(xiàng)、國(guó)家自然基金項(xiàng)目二項(xiàng)以及國(guó)際合作項(xiàng)目一項(xiàng)。針對(duì)氫燃料汽車的氫儲(chǔ)存問(wèn)題，目前研發(fā)出了新型鎂基復(fù)合儲(chǔ)氫材料，其儲(chǔ)氫量（達(dá) 6.0wt.%以上）已經(jīng)超過(guò)美國(guó)能源部所要求的儲(chǔ)氫量指標(biāo)（5.5wt.%），具備了實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在全固態(tài)鋰離子電池材料研究領(lǐng)域，本團(tuán)隊(duì)還與加拿大西安大略大學(xué)孫學(xué)良院士合作，開(kāi)展新型全固態(tài)鋰離子電池材料研究。目前通過(guò)界面改性顯著提高了全固態(tài)鋰離子電池的高倍率放電性能及壽命，相關(guān)成果發(fā)表在《ACS AppliedMaterials & Interfaces》等期刊上。一種高容量?jī)?chǔ)氫材料；一種高容量長(zhǎng)壽命全固態(tài)鋰離子電池材料的改性技術(shù)。

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       1000KN/100噸微機(jī)控制電液伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)原理 本設(shè)備主體部分由高度可調(diào)的支撐架[由機(jī)座、絲桿及移動(dòng)橫梁（下鉗口座）組成]和工作框架[由工作油缸、活塞、臺(tái)板、支架及上橫梁（上鉗口座）組成]。其工作原理為：由高壓油泵向工作油缸供油，通過(guò)活塞運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)臺(tái)板和上橫梁（上鉗口座）向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行試樣的拉伸或壓縮試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)在主機(jī)的上橫梁與移動(dòng)橫梁之間進(jìn)行，壓縮試驗(yàn)在主機(jī)的臺(tái)板與移動(dòng)橫梁之間進(jìn)行。試驗(yàn)空間的調(diào)整通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（升降電機(jī)、鏈輪、鏈條等）驅(qū)動(dòng)雙絲桿同步旋轉(zhuǎn)使移動(dòng)橫梁升降達(dá)到。 1000KN/100噸微機(jī)控制電液伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)電氣原理 本設(shè)備采用三相380V、兩相220V 50Hz交流供電。主回路包括油泵電機(jī)和升降電機(jī)，在主回路和控制回路中分別接有熔斷器以防止過(guò)大的電流，在油泵電機(jī)和升降電機(jī)前還串聯(lián)了熱繼電器以防止電機(jī)過(guò)載。   1000KN/100噸微機(jī)控制電液伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)開(kāi)箱驗(yàn)收 當(dāng)您開(kāi)箱后，請(qǐng)根據(jù)定貨合同和裝箱單對(duì)設(shè)備及附件的數(shù)量進(jìn)行核對(duì)并檢查是否完整，如發(fā)現(xiàn)短缺或損壞請(qǐng)盡快通知本公司以便及時(shí)處理。

一種高效保溫隔熱材料 SiO2 納米多孔氣凝膠，美國(guó)已將類似的材料用于航天飛機(jī)。 這種性能優(yōu)異的新型保溫隔熱隔聲材料，其纖細(xì)的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使之具有極低的固態(tài)熱 傳導(dǎo)以及氣態(tài)熱傳導(dǎo)。在常溫常壓下熱導(dǎo)率可低達(dá) 0.02W/（m?K），是當(dāng)前熱導(dǎo)率最低的 固態(tài)材料。它不僅根據(jù)熱導(dǎo)率推算，一塊不到一寸厚的 SiO2納米多孔氣凝膠，相等于二 十至三十塊普通玻璃或 15cm 厚度的混凝土墻體的隔熱功能。鑒于目前建筑材料的隔熱 性能差,僅上海的建筑能耗占總能耗的 25.4%，因此有關(guān)專家呼吁應(yīng)大力推廣各類保溫隔 熱輕質(zhì)材料，SiO2納米多孔氣凝膠以其優(yōu)異的保溫隔聲性能有望成為一種環(huán)保型高效保 溫隔聲輕質(zhì)建材。另外 SiO2納米多孔氣凝膠還具有透光性，可以有效地透過(guò)可見(jiàn)光，同 時(shí)可以高效地阻隔紅外輻射，因此，用于建筑物可以很好地兼顧采光和節(jié)能。

發(fā)光材料一般可以分為兩類：熒光材料和磷光材料。熒光材料的特點(diǎn)是在外在光線或射線照射下會(huì)發(fā)光，當(dāng)外在光線或射線消失后就不會(huì)發(fā)光。而磷光材料的特點(diǎn)是在外在光線或射線消失后仍能長(zhǎng)時(shí)間地發(fā)光。也就是說(shuō)，熒光材料和磷光材料的主要區(qū)別在于它們的余輝時(shí)間不同。所以，熒光材料又可以稱作為增光材料，而磷光材料又可以稱作為夜光材料。熒光材料常用于顯示屏、燈管、公路交通反光牌等。磷光材料則多用于夜光鐘表、暗處指示等。 很久以前，人們就能制造各種各樣的夜光材料，不過(guò)絕大部分都因?yàn)樾阅芴畹貌坏綇V泛的應(yīng)用。近百年來(lái)，工業(yè)上生產(chǎn)和使用的夜光材料主要是“硫化鋅：銅”。“硫化鋅：銅”的最大缺點(diǎn)是余輝時(shí)間較短，只有3小時(shí)左右。為了利用“硫化鋅：銅”作夜光材料，人們就在其中添加一些放射性元素，利用放射性元素的射線來(lái)刺激“硫化鋅：銅”持續(xù)發(fā)光。由于放射性元素對(duì)人體健康的危害，“硫化鋅：銅”夜光材料的應(yīng)用受到很大限制。現(xiàn)在基本上不再允許生產(chǎn)夜光手表就是這個(gè)原因。除了國(guó)防軍用如坑道等場(chǎng)合外，很難看到“硫化鋅：銅”的蹤跡。 近年來(lái)，夜光材料的研究出現(xiàn)重大突破，發(fā)現(xiàn)了一種新型的稀土夜光材料。這種稀土夜光材料的發(fā)光強(qiáng)度高，余輝時(shí)間長(zhǎng)，比“硫化鋅：銅”的指標(biāo)要大10倍以上。新型稀土夜光材料十分穩(wěn)定，其性能長(zhǎng)時(shí)間受光發(fā)光后不會(huì)發(fā)生變化。而“硫化鋅：銅”則不夠穩(wěn)定，在有濕氣時(shí)容易變黑，性能降低。新型稀土夜光透明性較好，其粉末顯淡黃色。比重為每立方厘米為3.6克。由于不再需要加入放射性元素，所以對(duì)人體健康毫無(wú)害處。

相變儲(chǔ)能材料(Phase Change Materials, PCMs)是一類利用在某一特定溫度下發(fā)生物理相態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放的儲(chǔ)能材料，一般有固- 液、液-氣和固- 固相變?nèi)N形式。目前固- 液相變儲(chǔ)能材料的研究和應(yīng)用最為廣泛，其工作原理為：當(dāng)環(huán)境溫度高于相變溫度時(shí)，材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)并吸收熱量；而當(dāng)環(huán)境溫度低于相變點(diǎn)時(shí)，材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)釋放熱量，從而維持環(huán)境溫度在適宜水平。在相變過(guò)程中材料吸收或釋放的熱量，是材料單一相態(tài)溫度變化時(shí)吸收或釋放熱量的幾十倍甚至幾百倍。