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超臨界水氧化技術(shù)是用于高濃度難降解有毒有機(jī)廢水深度處理的一種高效技術(shù)。所用的氧化劑可以是純氧氣、空氣或過(guò)氧化氫等。其工藝流程如圖所示。用高壓泵將廢水打入熱交換器，廢水從換熱器內(nèi)管束中通過(guò)，之后進(jìn)入緩沖罐內(nèi)，同時(shí)啟動(dòng)氧氣壓縮機(jī)，將氧氣打入氧氣緩沖罐內(nèi)。廢水與氧氣在管道內(nèi)混合之后進(jìn)入反應(yīng)器，在超臨界條件下，廢水中的碳?xì)浠衔锉谎趸纸獬蔁o(wú)害的CO2、H2O；含氮化合物被分解成N2等無(wú)害氣體；S、P等元素則生成無(wú)機(jī)鹽。由于氣體在超臨界水中的溶解度極高，在反應(yīng)器中成為均一相，從反應(yīng)器頂部排出；無(wú)機(jī)鹽等固體顆粒在超臨界水中的溶解度極低，沉淀于反應(yīng)器底部。超臨界水與氣體的混合流體通過(guò)熱交換器冷卻后進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離。與常規(guī)的水處理技術(shù)相比，本技術(shù)具有明顯的優(yōu)越性：（1）氧化效率高，處理徹底，水溶液中有機(jī)物的去除率可達(dá)99.99%以上；（2）反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，密封條件極好，有利于有毒、有害物質(zhì)的氧化處理；（3）不產(chǎn)生二次污染，處理后的水直接排放或完全回用，節(jié)約了資源和能源；（4）應(yīng)用范圍廣，幾乎對(duì)所有有機(jī)污染物均可進(jìn)行氧分分解；（6）由于均相反應(yīng)停留時(shí)間短，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用較小體積的反應(yīng)器就可處理較大流量的有機(jī)污染物，有利于工業(yè)運(yùn)行。應(yīng)用本技術(shù)時(shí)，需消耗一定的能量以加熱廢水及驅(qū)動(dòng)高壓泵，但廢水中的含能物質(zhì)COD在超臨界狀態(tài)下發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)會(huì)放出一定的熱量，為了降低過(guò)程的運(yùn)行成本，本技術(shù)的應(yīng)用與否取決于廢水的COD濃度。研究表明，如果廢水的COD小于30000 mg/L時(shí)，應(yīng)用本技術(shù)時(shí)的運(yùn)行成本較高，將達(dá)到150元/噸廢水左右；如果廢水的COD濃度為30000~45000 mg/L時(shí)，考慮到熱量回收，其運(yùn)行成本接近零；如果廢水的COD濃度高于50000 mg/L時(shí)，考慮熱量回收的價(jià)值，此時(shí)的運(yùn)行成本將為“負(fù)值”，即在盈利狀態(tài)下運(yùn)行。這也是本技術(shù)與傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)的最大區(qū)別：傳統(tǒng)技術(shù)要求廢水的污染越低越好，而本技術(shù)恰好相反，廢水越污越好。采用本技術(shù)存在的最大問(wèn)題在于過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕與鹽堵問(wèn)題。針對(duì)這種情況，我們進(jìn)行了新型反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)并申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專利。目前，本技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)，獲授權(quán)一項(xiàng)。本技術(shù)適用于高濃度難降解有毒有機(jī)工業(yè)廢水，可廣泛應(yīng)用于化工、石油煉制、紡織印染、造紙、醫(yī)藥等行業(yè)。

目前國(guó)內(nèi)染料廠、農(nóng)藥廠、制藥廠、造紙廠、化工廠、食品廠等，每年排放的高濃度難降解廢水約30億噸左右。對(duì)這類高濃度難降解工業(yè)廢水的處理一直是困擾國(guó)內(nèi)環(huán)保界的難題。超臨界水的特殊性質(zhì)使其在有機(jī)廢水治理方面所具有的無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。 現(xiàn)已成功完成一套固定式和一套撬裝式超臨界水氧化裝置。采用自主建造的超臨界水氧化反應(yīng)器，分別對(duì)造紙黑液、印染廢水、堿渣廢水、農(nóng)藥廢水、垃圾滲濾液、化工廢水、印染厭氧污泥和PTA殘?jiān)冗M(jìn)行了測(cè)試，在進(jìn)口COD（化學(xué)耗氧值）幾萬(wàn)mg/L條件下，可保證出水COD濃度不高于60mg/L，并析出無(wú)機(jī)鹽。

10kV貫通線、自閉線長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里，沿線塌方、樹(shù)枝伸長(zhǎng)、線路絕緣老化等原因，造成短路故障，影響行車(chē)。為了快速處理故障，恢復(fù)非故障線路供電，研究開(kāi)發(fā)的新型故障自動(dòng)處理成套裝置具有以下主要功能： 當(dāng)線路發(fā)生故障，自動(dòng)重合閘失敗后，啟動(dòng)本裝置，能準(zhǔn)確診斷和自動(dòng)切除故障，快速地恢復(fù)非故障線路的供電。對(duì)于雙端送電方式，可實(shí)現(xiàn)全線的車(chē)站貫通供電。對(duì)于單端送電方式，可立即恢復(fù)故障點(diǎn)前非故障線段的供電；對(duì)故障點(diǎn)后非故障線段可采用簡(jiǎn)單倒閘操作，迅速恢復(fù)供電。 配電所的絕緣故障指示儀按照線路運(yùn)行方式準(zhǔn)確顯示故障所在，為及時(shí)處理故障提供依據(jù)。 能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)設(shè)備操作無(wú)人值守。 能夠防止兩端送電時(shí)發(fā)生不同相位的并相事故。 技術(shù)指標(biāo)：   （1）裝置本身進(jìn)行故障診斷、切除和恢復(fù)非故障線路供電的時(shí)間：45秒；   （2）不需要電源，不需要信號(hào)通道；   （3）不需要校正，免維護(hù)。 應(yīng)用范圍： 該裝置主要應(yīng)用于鐵路貫通線、自閉線；該裝置獲2004年貴州省科技二等獎(jiǎng)。

技術(shù)團(tuán)隊(duì)圍繞污染場(chǎng)地環(huán)境土壤評(píng)估與修復(fù)通過(guò)環(huán)境修復(fù)新材料及修復(fù) 新技術(shù)的創(chuàng)新融合，實(shí)現(xiàn)技術(shù)研發(fā)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)應(yīng)用的協(xié)同創(chuàng)新。通過(guò) 研發(fā)環(huán)境修復(fù)新技術(shù)與新產(chǎn)品，通過(guò)項(xiàng)目技術(shù)應(yīng)用及推廣已形成一整套污染 場(chǎng)地治理修復(fù)技術(shù)，項(xiàng)目可培育出完整的產(chǎn)業(yè)鏈，并最終有望形成國(guó)內(nèi)具有競(jìng) 爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群。

氧反應(yīng)器運(yùn)行負(fù)荷低，顆粒污泥易流失且增殖速率慢，處理效率不穩(wěn)定，沼氣產(chǎn)率低，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量波動(dòng)的抵抗能力差等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出創(chuàng)新的外循環(huán)顆粒污泥床厭氧反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有機(jī)污染物的高效去除和能源化轉(zhuǎn)化。該技術(shù)裝備采用高效的三相分離器和布水裝置，結(jié)合獨(dú)特的外循環(huán)控制技術(shù)：在水質(zhì)水量波動(dòng)大的情況下，能有效控制污水與顆粒污泥的充分混合，運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)氣均勻；不會(huì)產(chǎn)生腐蝕，無(wú)臭氣外溢，無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的沼氣緩沖柜；大大減輕跑泥、顆粒污泥鈣化的問(wèn)題，提高了污水處理效率。 在實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷、高濃度有機(jī)廢水長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)處理的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)顆粒污泥資源化和沼氣能源化。產(chǎn)生的沼氣甲烷含量約60%，可用于沼氣發(fā)電、沼氣產(chǎn)熱（熱水、熱蒸汽）、沼氣提純（天然氣）等；產(chǎn)出的顆粒污泥活性物質(zhì)VSS>80％；兩者均可作為產(chǎn)品外賣(mài)，獲得良好經(jīng)濟(jì)收益，有效降低企業(yè)環(huán)保成本，將環(huán)境保護(hù)、清潔能源、循環(huán)節(jié)約集為一體。

該成套裝置采用基于壓縮+冷凝+膜分離組合工藝為核心的處理技術(shù)，對(duì)VOCs廢氣中的有機(jī)溶劑進(jìn)行液化回收，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)溶劑與介質(zhì)氣體的高效分離， 采用了系統(tǒng)自耦合技術(shù)實(shí)現(xiàn)濃縮測(cè)組分的快速富集與冷凝液化，與此同時(shí)稀釋側(cè)組分的快速分離，從而滿足達(dá)標(biāo)排放與回用要求。在運(yùn)行模式中，根據(jù)來(lái)氣流量與組分含量，優(yōu)化壓縮壓力、冷凝溫度、膜分離面積等運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在低運(yùn)行能耗下的優(yōu)化工作性能。

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介石墨是典型的層狀結(jié)構(gòu)材料，具有良好的導(dǎo)電性，潤(rùn)滑性，化學(xué)穩(wěn)定性。被廣泛用于冶金、電氣、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。直接使用卻具有密度大，分散度差等缺點(diǎn)。 石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，是一種二維晶體，是構(gòu)建其他維數(shù)碳質(zhì)材料（如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨）的基本單元。其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石墨材料。石墨烯的理論研究已有 60 多年的歷史，但一直以來(lái)，人們普遍認(rèn)為這種嚴(yán)格的二維晶體結(jié)構(gòu)由于熱力學(xué)不穩(wěn)定性而難以獨(dú)立穩(wěn)定存在。直到 2004 年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究組利用膠帶剝離高定向石墨的方法獲得了獨(dú)立存在的二維石墨烯晶體，為二維體系的實(shí)驗(yàn)研究提供了廣闊的空間。目前石墨烯的制備方法有微機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、外延生長(zhǎng)法、電化學(xué)法、氧化石墨還原法等，其中機(jī)械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機(jī)性大；CVD方法和外延生長(zhǎng)法大多以SiC作為基底，成本高，可控性差；電化學(xué)方法的得到的石墨烯量較少，不易控制。氧化石墨還原法是通過(guò)在石墨表面引入含氧官能團(tuán)，增大層間距，從而減小層之間的范德華力，然后通過(guò)超聲等方法改變其雜化狀態(tài)，再通過(guò)還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優(yōu)點(diǎn)成為目前使用最廣泛的方法之一，本發(fā)明涉及一種采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯的方法，屬于功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度目前氧化石墨烯的制備方法主要是Hummers方法。該方法在敞開(kāi)體系中，需要在制備氧化石墨烯的過(guò)程中采用先降溫，再分兩步升溫的三步法, 以及冷凝回流等輔助設(shè)備，過(guò)程中需要精確控制反應(yīng)溫度且溫度高達(dá)98 °C，制備出來(lái)的氧化石墨烯還需要長(zhǎng)時(shí)間超聲，步驟繁瑣，產(chǎn)物的濃度較低，不適合大量生產(chǎn)。本項(xiàng)目采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯，減少了氧化劑的用量和生產(chǎn)時(shí)間。氧化石墨可以通過(guò)處理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接進(jìn)行還原,得到石墨烯。而且樣品在不干燥的條件下極易溶于水等溶劑，產(chǎn)量較大，大大減少了超聲的時(shí)間。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利、獲獎(jiǎng)等情況）該項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)中國(guó)專利并于2013年獲得授權(quán) （ZL201110414315.7），與該項(xiàng)目相關(guān)的工作也在國(guó)際期刊上進(jìn)行了發(fā)表，但是仍有很多問(wèn)題一直困擾商業(yè)化進(jìn)程。我們實(shí)驗(yàn)室也一直在圍繞各種問(wèn)題開(kāi)展工作。四、 市場(chǎng)前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)分析等）石墨烯的水熱前驅(qū)體為氧化石墨，具有完全拉伸的層間距和外層表面富氧官能團(tuán)，因此可以根據(jù)需求進(jìn)行各種定向修飾，從而實(shí)現(xiàn)其親水、親油、高分散度、高電導(dǎo)率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業(yè)材料的性能，從而實(shí)現(xiàn)高回報(bào)率。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場(chǎng)地規(guī)模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅(qū)體氧化石墨，再經(jīng)后處理過(guò)程獲得各種性能石墨烯材料。由于后處理過(guò)程相對(duì)繁瑣， 耗時(shí)耗力，其資金投入完全取決于后處理工藝的優(yōu)化情況。前期投入100萬(wàn)元，其中包括設(shè)備費(fèi)40萬(wàn)， 原料費(fèi)10萬(wàn)， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達(dá)到每天生產(chǎn)1公斤石墨烯產(chǎn)品。六、 生產(chǎn)設(shè)備玻璃器皿，反應(yīng)釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設(shè)備，電動(dòng)攪拌器，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，離心機(jī)等基本設(shè)施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產(chǎn)品，目前市場(chǎng)上以克為單價(jià)銷售，價(jià)格在500元左右。以每日1公斤生產(chǎn)量計(jì)算，每天銷售額會(huì)達(dá)到50萬(wàn)元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)產(chǎn)品研發(fā)升級(jí)，企業(yè)一方負(fù)責(zé)生產(chǎn)與銷售。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）項(xiàng)目聯(lián)系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： [email protected]

水體富營(yíng)養(yǎng)化及藍(lán)藻水華污染已經(jīng)成為全球性的生態(tài)災(zāi)難，不但影響到景觀娛樂(lè)和生態(tài)安全，還直接影響到水產(chǎn)品安全和飲用水安全，對(duì)人們生產(chǎn)生活構(gòu)成了極大的影響。該技術(shù)研發(fā)了一種改性的絮凝劑對(duì)藍(lán)藻具有較好的絮凝和去除效果，并且對(duì)于藍(lán)藻水華控制具有顯著效果。適用于景觀水體、池塘養(yǎng)殖水體、自來(lái)水水廠等多種類型的水體。具有成本低、效果好、無(wú)污染、環(huán)境友好等特點(diǎn)，具有較好的應(yīng)用前景。 該項(xiàng)技術(shù)研發(fā)了一種新型的絮凝劑來(lái)有效控制和去除藍(lán)藻水華，絮凝劑成本較低，去除藍(lán)藻水華后可為景觀、水產(chǎn)等節(jié)約調(diào)水產(chǎn)品的開(kāi)支，累積經(jīng)濟(jì)效益達(dá)120元/畝。 成果完成時(shí)間：2017年3月

小城鎮(zhèn)填料氧化溝一體化污水處理技術(shù)采用“調(diào)節(jié)沉砂池+組合式超細(xì)格柵+ 高效初沉池+填料氧化溝環(huán)溝型A2/0+組合式MBR”工藝，并強(qiáng)化了污水處理廠 預(yù)處理單元功能效果和生物系統(tǒng)精細(xì)化管理為核心理念，實(shí)現(xiàn)了裝備一體化、設(shè) 備成套化、系統(tǒng)智能化和管理程序化，確保在不增加工程總投資和運(yùn)行成本的前 提下，實(shí)現(xiàn)了中小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施無(wú)人值守自動(dòng)化運(yùn)行。處理后的出水可直接 達(dá)到一級(jí)A或一級(jí)B的排放標(biāo)準(zhǔn)。

一、裝置概述 PAA-Q型二氧化硫廢氣治理技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)裝置是根據(jù)高等教育的改革方向，順應(yīng)國(guó)家培養(yǎng)應(yīng)用型高技能人才的戰(zhàn)略思想，以前沿技術(shù)為導(dǎo)向，緊密結(jié)合二氧化硫?qū)嶋H處理工程的功能和特點(diǎn)，并針對(duì)高等院校對(duì)二氧化硫廢氣處理工藝應(yīng)用和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需要而專門(mén)研制的綜合性實(shí)驗(yàn)裝置。本裝置涉及放電等離子體技術(shù)、吸收技術(shù)、吸附技術(shù)以及智能程控技術(shù)等內(nèi)容。裝置工藝流程簡(jiǎn)潔、美觀，可視化程度高，具有處理效率高、徹底、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，非常適合大專院校的相關(guān)專業(yè)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等。 二、主要參數(shù)及指標(biāo) （1）處理負(fù)荷：<5000mg/L； （2）處理氣量：<500L/min； （3）處理效率：≥99%； （4）裝置凈重：260kg； （5）外形尺寸：2000mm×700mm×1800mm； （6）供電電壓：AC220V、50Hz； （7）運(yùn)行功率：＜3kW； （8）操作條件：常溫、常壓； （9）安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 三、主要配置及性能 采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙介質(zhì)阻擋放電等離子體反應(yīng)器，放電均勻、穩(wěn)定，二氧化硫轉(zhuǎn)化率高。 高頻高壓電源采用兩級(jí)控制，安全、可靠，輸出頻率和電壓可調(diào)。 透明有機(jī)玻璃材質(zhì)的吸收塔中填裝PP多面空心填料，并配置有分布器和除霧器，氣液傳質(zhì)好，可視化程度高。 多段蒸籠式撬裝活性炭吸附塔，吸附效率高、活性炭更換方便，并配套活性炭再生設(shè)備，可延長(zhǎng)活性炭使用壽命。 吸收液通過(guò)氣液混合自吸泵輸送，并采用自動(dòng)和手動(dòng)相結(jié)合的控制模式，靈活、方便。 采用電磁式增氧氣泵作為二氧化硫的載氣泵，氣量大、穩(wěn)定、噪音低。 催化臭氧分解器可將尾氣中的殘留的臭氧快速轉(zhuǎn)化為氧氣，不會(huì)產(chǎn)生二次污染； 在線二氧化硫氣體濃度檢測(cè)器測(cè)量精度2%、輸出4-20MA，可接PLC控制器。 三菱FX3U系列PLC主機(jī)和模擬量輸入輸出模塊完成設(shè)備運(yùn)行控制，10英寸彩色觸摸式液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示控制按鍵、裝置運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)間、pH、氣壓、二氧化硫濃度等重要參數(shù)。 所有設(shè)備模塊化安裝于304不銹鋼材質(zhì)的柜體中，柜體前后開(kāi)設(shè)有視窗，頂部安裝有可調(diào)速換氣扇，底部配有禁錮萬(wàn)向腳輪。