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針對服務區污水處理的相關技術 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 現有高速公路服務區污水處理系統的總體設計不合理，直接套用市政污水工藝，無法有效應對服務區高波動、高氨氮的水質特征，普遍存在設備運行維護難、生化系統穩定性差和經常崩潰、出水氮磷不達標等突出問題。產生黑臭水體，頻繁遭到附近村民投訴的現象。 為了解決以上問題，本技術為堅持生態優先與綠色發展，營造青山綠水的美好環境，解決服務區污水超標排放污染環境的問題，創新性的提出了針對高速服務區污水處理的新模式即“源頭分離、智能調蓄、分類處理、強化脫氮”的十六字字方針。即對服務區污水采用尿液分離技術，分離出高氮磷的尿液廢水，降低后續污水處理設施處理負荷；并采用人工智能算法動態控制尿液廢水的收、貯、排，實現尿液廢水智能動態調蓄，達到后續綜合污水氮磷濃度削峰填谷，降低波動率，減少沖擊；對尿液廢水和綜合污水采用分類處理策略，研發高效生化脫氮技術，結合智能控制系統，針對不同波動率的污水采用不同的抗沖擊抗波動策略，實現服務區污水針對性控制；最后強化綜合污水處理系統的脫氮能力，研發具有強化脫氮能力的“菌巢”材料及其反應器，實現主體污水處理工藝強脫氮、抗沖擊的效果，保證出水穩定達標。 目前國內沒有專門針對服務區污水處理的相關的技術，本技術已在實驗室小試和現場中試試驗尺度上驗證了該新工藝和新思路的可行性，目前本技術已經申請了三個國家發明專利，2篇學術論文正在撰寫中。這表明本技術具有很強的先進性和獨占性。

燃煤汽化的二氧化碳的高值有效封存利用技術就是在特定工藝條件下，使CO2與氨發生反應最后得到三聚氰酸等固體產品。該技術不僅能封存CO2，而且能使CO2得到增值，形成CO2產品利用的循環經濟產業鏈。二氧化碳氨化礦化得到三聚氰酸產品技術具有以下特點： （1）固碳能力高，CO2占原料的重量比為72%；所需的反應原料少； （2）CO2氨化礦化是合成尿素工藝創新，可行性高； （3）反應原料來源簡單，僅需要煤、水和空氣，也是燃煤清潔利用的低碳、低成本的工藝；

1 成果簡介我國內蒙古中西部和山西北部等地區的煤炭資源賦存豐富的含鋁礦物（主要是伯姆石），用于燃燒發電后產生的粉煤灰中氧化鋁含量高達 40-50%，是一種十分寶貴的具有較高經濟開發價值的潛在含鋁資源，尤其在我國現今面臨日益匱乏的鋁土礦資源情勢下， 甚至具有作為鋁土礦替代資源生產氧化鋁以保障鋁產業安全的重要意義。然而， 現今對內蒙古和山西兩地的高鋁粉煤灰的鋁資源開發利用十分有限， 截至目前， 歷史堆存量已經超過兩億噸，成為當地排放量最大的工業廢渣。其中極少部分通過建設粉煤灰貯存庫進行較規范的貯存， 如山西朔州建成貯存能力 1 億噸高鋁粉煤灰貯存庫，絕大部分高鋁粉煤灰露天堆積于曠野、平地，不僅占用寶貴的土地資源， 而且給周邊生態和居民健康帶來較大的環境安全隱患，如大氣粉塵污染、水體污染、土壤鹽堿化等。因而高鋁粉煤灰的消納和處理，尤其是高鋁粉煤灰的高附加值資源化利用， 已經成為山西、內蒙古兩地亟待解決的社會和環境問題。 針對上述高鋁粉煤灰資源化潛力和現狀，國家發展改革委組織有關方面于 2011 年編制并印發了《 關于加強高鋁粉煤灰資源開發利用的指導意見》，提出積極開拓高鋁粉煤灰生產氧化鋁這一新領域，促使資源最大化，對于增加國內鋁資源供給、保障鋁產業安全，發展循環經濟、保護生態環境、節約寶貴的土地資源，促進區域經濟發展具有重要意義，同時也對減少或者消除因粉煤灰而產生的中國東部地區嚴重的霧霾等環境問題具有積極的意義。 在上述背景下， 我們研發并提出了該技術，旨在以低于傳統鋁土礦生產氧化鋁的平均行業成本， 高效回收高鋁粉煤灰中的鋁資源，以生產市場需求量很大的冶金級氧化鋁（僅國內每年的市場容量就超過 1200 億人民幣）及高經濟附加值的特種氧化鋁，同時不造成資源的二次大量消耗，不帶來環境的二次污染， 提取氧化鋁以后產生的尾渣為純度高于 99% 的二氧化硅，為市場價格很高的白炭黑，最終實現高鋁粉煤灰的全部高附加值利用。 該技術的特點如下：流程簡單，不需要添加石灰石等，避免了相關開采帶來的生態和環境破壞；成本低，氧化鋁單位生產成本不超過 1000 元/噸，是目前鋁土礦生產氧化鋁成本的1/3 到 1/2；尾渣量少，且中氧化硅含量超過 99%， 經過篩分，就可以得到價格為高于 3000 元/噸的白炭黑。2 應用說明該技術主要適用于高鋁粉煤灰高附加值資源化，但原料可以擴展至低品位鋁土礦、霞石礦等。采用低能耗、低成本的方式，回收其中蘊含的資源。3 效益分析目前我國高鋁粉煤灰的堆存量超過 3 億噸，僅內蒙古托克托電廠每年新產生的高鋁粉煤灰就達到 500 萬噸。假設高鋁粉煤灰中氧化鋁平均含量 40%，總體回收率 90%，氧化鋁市場價格 2600 元/噸，若建成處理能力為 150 萬噸/年的高鋁粉煤灰回收氧化鋁生產冶金級氧化鋁生產線，年產量為 51 萬噸，僅冶金級氧化鋁產品產值即可達到 14 億元，而副產品白炭黑的產值亦可達到約 15 億元。經過前期設備考察，總投資預計不超過 10 億元，投資額度僅為以鋁土礦為原料的產能相同的生產氧化鋁工藝的投資額的 1/3。該技術的開發和推廣，可以大大加速我國高鋁粉煤灰高附加值資源化利用的進程，顯著降低高鋁粉煤灰帶來的大氣和地下水污染。此外，由該新技術推廣而衍生的試劑回收成套設備生產也將帶來可觀的經濟和社會效益。 綜上所述， 該技術的全面推廣，將有助于整體提升我國高鋁粉煤灰資源化利用水平，一定程度上擺脫我國對國外進口鋁土礦的依賴，保障鋁產業安全，發展循環經濟，促進區域經濟與環境的可持續協調發展。

綠色助劑、可代替助劑、高含量助劑的人才需求

氫氧化鎂的粒度、純度和表面特性直接關系到高聚物材料的力學性能、阻燃性能以及環保領域中對廢水、重金屬的處理，所以經濟、實用、新型的氫氧化鎂的制備方法、氫氧化鎂的超細化和氫氧化鎂的表面改性對氫氧化鎂的應用至關重要，對于高聚物材料阻燃問題的解決和環境保護均具有重要意義。本技術是以廉價、普適性富鎂質天然礦物為原料，經冷加工、熱處理、化學反應等過程，制得六方片狀和纖維狀超細、高純氫氧化鎂粉體，為新型阻燃填充材料和工業廢水處理劑的生產提供保證。

該成果提供了用于重金屬鎘污染的水體及土壤環境治理的兩種絲狀真菌菌劑，其活性成分為淡紫擬青霉XLA及毛霉XLC菌株，具有菌絲發達、生物量大、重金屬吸附容量強、易于與液體分離收集更利于稀有重金屬的回收等眾多優點，并且真菌菌絲通過大規模工業發酵很容易獲得，是對土壤或環境鎘污染進行生物修復的優秀微生物材料。 土壤的微生物修復技術已經在重金屬污染環境的修復過程中得到廣泛運用。該技術應用后水體或土地基本恢復正常功能，修復速度快，使用簡單方便且效果理想，預計該技術投放市場可產生巨大的經濟效益和社會效益。 轉化條件：微生物真菌菌劑生產無需大面積廠房，有發酵罐和分裝車間即可投入生產。 成果完成時間：2015年7月

本項目主要針對痕量重金屬元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Fe、Mn、Cr、As 和有機物，合成三類萃取樹脂：（1）螯合樹脂（2）大孔吸附樹脂（3）砷萃取樹脂，為了實現在操作現場的痕量重金屬元素和有機物的快速分析，我們將萃取樹脂預富集和流動注射技術聯合起來，建立一種在線分析方法，并對該方法的測定條件進行優化。 解決的關鍵問題 1、分離富集海水中痕量重金屬元素和有機物所用的樹脂是本項研究的關鍵。要求所合成的樹脂在具有較適宜的螯合能力（和吸附能力）。 2、 所合成的樹脂要有很好的選擇性，對于待富集的痕量物質具有良好的螯合（和吸附）能力，但是對于對分析有干擾的大量基體元素（如 K、Na 等）沒有明顯的作用，這樣可以消除大量元素對分析的干擾，提高了分析的準確度和靈敏度。 3、樹脂應有適宜的孔結構和表面結構，保證它的動力學性質良好，便于快速富集和快速洗脫，這樣有利于在操作現場進行在線分析，大大縮短分析時間。 4、檢測器的選擇。為了滿足流動注射（FI）在線分析的要求，分析方法不僅要對待測物質具有很低的檢出限，同時還要求它對分析信號可以快速反應，實時監測，并且待測試樣的用量很小。 

本發明涉及鎂合金技術領域，公開了一種高烘烤硬化鎂合金材料及其制備方法。本發明公開了一種高烘烤硬化鎂合金材料，包括以下化學成分：Zn 0.3～6.0wt.％、Ca 0.1～1.0wt.％，余量為晶粒細化元素、鎂和不可避免的雜質；其中，所述晶粒細化元素為A l 0.1～3.0wt.％+Mn 0.1～0.7wt.％或Zr 0.1～0.7wt.％。本發明公開的一種高烘烤硬化鎂合金材料，經烘烤硬化處理后基體中可形成高密度的納米GP區和納米團簇，具備快速時效響應能力，其成本低，工藝實施簡單，可規模化生產，具備與烘烤硬化鋼相匹配的烘烤硬化性能。

農業廢棄物中富含木糖，木糖以大分子的木聚糖的形式廣泛存在于植物半纖維素中，可通過水解等農林業副產物如玉米芯等獲得。如何利用廉價農業廢棄物中木糖發酵生產高附加值產物具有重要前景。本實驗室通過多年研究，挖掘出具有自主知識產權的可高效利用木糖生產γ氨基丁酸（GABA)的乳酸菌,L. buchneri WPZ001 可利用木糖或玉米芯水解液為碳源生長并高產 GABA。GABA 是中樞神經系統中一種抑制性神經遞質,在保健食品及飼料添加劑中用途廣泛，而目前其生產方法均為利用葡萄糖發酵生產。 本研究室研究發現：L. buchneri WPZ001 在以木糖為碳源的培養基中的生長和 GABA 合成情況均優于葡萄糖，在分別以木糖和玉米芯稀硫酸水解液為碳源的 1 L 規模的靜置發酵中，48 h 的 GABA 產量分別可達 70.1 g/L 和 61.2 g/L，優化后，GABA 產量進一步提升到 313.1 g/L。本技術以富含木糖的農業廢棄物為原料生產 GABA 的，不僅有助于降低 GABA 生產成本，還對再生資源的利用具有重要意義。 

采用普通油酸生產高純油酸及 C21 二元酸，高純油酸能滿足特殊的使用要求，C21 二元酸是一種新型表面活性劑，具有優良的表面化學性能及應用性能，應用于機械加工、潤滑油等行業，同時去污性能好，用于超濃縮洗衣液（皂液），成本低于目前使用的非離子表面活性劑 。