项目名称：新型废水处理功能材料及其工程应用
推荐单位：浙江大学
项目简介：
水污染已制约我国经济社会的持续发展，威胁人类健康。提高城镇污水和工业废水处理效率、消减污染物排放是控制水污染、保护水安全的重要途径。发展经济高效的废水处理功能材料是提高废水处理效率的重要前提。本项目针对我国城镇污水/工业废水物化处理、生化处理和深度处理等工艺过程亟需的功能材料及其应用的关键技术难题，通过基础研究-材料研发-技术创新-工程应用，研发了系列新型有机膨润土、生物脱氮载体材料、高分子超/微滤膜等废水处理功能材料及其废水处理集成技术，突破了城镇污水提标处理/典型工业废水处理与资源化的关键技术瓶颈，并实现大规模废水处理工程应用。主要创新成果如下：
1、 阐明了基于有机膨润土层间堆垛密度、电荷密度以及硅氧烷表面纳米吸附点位的结构-功能调控原理，开发出了系列高效新型有机膨润土，发展了中高浓度难降解有机废水物化预处理新技术，拓展了有机膨润土在废水处理工程中的应用，为高效处理难降解有机废水提供了技术支撑。
2、研发了新型亲水、磁性多孔聚氨酯生物脱氮载体材料及其生物强化脱氮滤池技术，发展了“复合水解-生化处理-生物脱氮滤池”废水处理集成技术，成功用于城镇污水提标处理及印染、化工等典型工业废水的高效处理与资源化，突破了难降解有机废水、高氨氮废水生化处理的技术瓶颈。
水污染已制约我国经济社会的持续发展，威胁人类健康。提高城镇污水和工业废水处理效率、消减污染物排放是控制水污染、保护水安全的重要途径。发展经济高效的废水处理功能材料是提高废水处理效率的重要前提。本项目针对我国城镇污水/工业废水物化处理、生化处理和深度处理等工艺过程亟需的功能材料及其应用的关键技术难题，通过基础研究-材料研发-技术创新-工程应用，研发了系列新型有机膨润土、生物脱氮载体材料、高分子超/微滤膜等废水处理功能材料及其废水处理集成技术，突破了城镇污水提标处理/典型工业废水处理与资源化的关键技术瓶颈，并实现大规模废水处理工程应用。主要创新成果如下：
1、 阐明了基于有机膨润土层间堆垛密度、电荷密度以及硅氧烷表面纳米吸附点位的结构-功能调控原理，开发出了系列高效新型有机膨润土，发展了中高浓度难降解有机废水物化预处理新技术，拓展了有机膨润土在废水处理工程中的应用，为高效处理难降解有机废水提供了技术支撑。
2、研发了新型亲水、磁性多孔聚氨酯生物脱氮载体材料及其生物强化脱氮滤池技术，发展了“复合水解-生化处理-生物脱氮滤池”废水处理集成技术，成功用于城镇污水提标处理及印染、化工等典型工业废水的高效处理与资源化，突破了难降解有机废水、高氨氮废水生化处理的技术瓶颈。
3、发明了两亲共聚物共混协同表面离子化反应改性高分子超/微滤膜材料的新技术，提出多巴胺表面自聚-沉积制备亲水抗污染高分子超/微滤膜的新方法，开发了长纤维/编织管增强型中空纤维超/微滤膜材料，解决了传统水处理膜材料强度低、抗污染性能差等应用技术瓶颈，为城镇污水和工业废水深度处理与资源化提供了技术支撑。
共发表SCI论文48篇，共被SCI论文他引951次；授权国家发明专利17件；新型废水处理功能材料已实现产业化，近5年新增销售收入7.41亿元、利税1.10亿元；成功实施了一批城镇污水处理提标改造/典型工业废水处理工程，累计废/污水处理量超过20万吨/天，COD减排超过2.0万吨，氨氮减排超过1300吨，已产生重大的环境、经济和社会效益。成果总体居国内同类研究领先水平，在有机膨润土的结构-功能调控、高分子膜材料的亲水抗污染改性技术等方面达到国际先进（鉴字[教CW2015]第002号），为城镇污水提标处理/典型工业废水高效处理提供了技术支撑。
主要完成人及技术贡献：
(1) 朱利中，浙江大学，项目负责人/新型有机膨润土及其废水处理工程应用
(2) 朱利平，浙江大学，高分子膜材料表面改性技术/高性能膜材料开发
(3) 梅荣武，浙江省环境保护科学设计研究院，城镇污水处理工程工艺设计
(4) 王春伟，浙江华特新材料有限公司，新型有机膨润土开发及产业化
(5) 周文军，浙江大学，土壤淋洗液回收处理技术
(6) 朱宝库，浙江大学，新型膜材料开发及推广应用
(7)李欲如，浙江省环境保护科学设计研究院，生物载体材料研发/城镇及工业废水处理集成技术应用
(8) 韦彦斐，浙江省环境保护科学设计研究院，废水处理工程项目管理
(9) 朱润良，浙江大学/中科院广州地化所，有机膨润土构-效关系
(10) 沈浙萍，浙江省环境保护科学设计研究院，城镇污水处理集成技术
(11) 阮秀秀，浙江大学/上海大学，有机膨润土构-效关系
(12) 许明海，浙江省环境保护科学设计研究院，工业废水处理工程工艺设计
主要完成单位及创新推广贡献：
(1) 浙江大学
基于有机膨润土结构-功能调控原理，开发出了系列高效新型有机膨润土，发展了中高浓度难降解有机废水物化预处理新技术，拓展了有机膨润土在废水处理工程中的应用，为高效处理难降解有机废水提供了技术支撑。发明了两亲共聚物共混协同表面离子化反应、多巴胺表面自聚-沉积制备亲水抗污染高分子超/微滤膜的新方法，开发了高强度、大通量、抗污染的长纤维/编织管增强型中空纤维超/微滤膜材料，为城镇污水和工业废水深度处理与资源化提供了技术支撑。新型高分子膜材料已实现产业化，年产量达150万m2，近3年新增销售收入1.94亿元、利税5392.8万元，已成功用于化工、印染、造纸等工业废水及综合废水的深度处理与回用工程。发表SCI论文48篇，被SCI论文他引951次；授权国家发明专利9件。
(2) 浙江省环境保护科学设计研究院
研发了新型亲水、磁性多孔聚氨酯生物脱氮载体材料及其生物强化脱氮滤池技术，发展了“复合水解-生化处理-生物脱氮滤池”废水处理集成技术，突破了难降解有机废水、高氨氮废水处理的技术瓶颈，并推广应用到多项城镇综合污水处理厂提标改造工程及印染、化工、医药等等典型工业废水处理与回用工程，污水/废水处理量累计约20.185万吨/天，COD累计减排2.049万吨，氨氮减排1316.98吨，节水258.5万吨/年；授权国家发明专利6件。
(3) 浙江华特新材料有限公司
开发和生产了多种应用于废水处理的新型有机膨润土吸附材料，新建了年产1.5万吨水处理用新型有机膨润土生产线，相关产品已被成功应用于高浓度有机废水物化预处理、含油废水处理、土壤淋洗液回收处理等废水处理工程，近5年新型有机膨润土实现销售收入5.45亿元，利税5621.7万元，显著提高了企业的经济效益。授权发明专利2件。
推广应用情况：
(1) 开发的多种新型废水处理功能材料已实现产业化，近5年新增产值7.41亿元、利税1.10亿元，显著提高了企业的经济效益，并成功用于城镇污水/工业废水处理工程，促进了相关行业的节能减排降耗，产生良好的经济和社会效益。
(2) 开发的以“复合水解-生化处理-生物脱氮滤池”为核心的城镇污水处理提标改造集成技术，已成功应用于海宁丁桥、湖州练市、湖州振浔、湖州浙环、湖州诚信等污水处理厂的提标处理改造工程，污水处理量累计约18万吨/天，出水均达到《城镇污水处理污染物排放标准》的一级B标准以上，实现了城镇综合污水的提标排放，COD累计减排约1.208万吨，氨氮累计减排约1270.08 吨，为城镇综合污水提标处理提供了技术支撑，取得了显著的环境效益。
(3) 开发的以“复合水解-好氧生化-生物脱氮滤池-膜分离”为核心的典型工业废水深度处理与回用集成技术及工艺，已成功应用于浙江厚源纺织股份有限公司、湖州新嘉力印染有限公司、江苏科利新材料有限公司、桐乡中都皮草有限公司、浙江金华康恩贝生物制药有限公司的染色、印染、化工、医药等典型工业废水的处理与回用工程，废水处理量累计2.185万吨/天，出水均达到了设计要求，节水258.5万吨/年， COD累计减排8411.62吨，氨氮累计减排46.9吨，为典型工业废水的深度处理与资源化提供了技术支撑，取得了显著的环境及经济效益。
主要知识产权证明目录：
(1)一种去除水溶性有机污染物的有机膨润土的制备方法，发明专利， ZL200710070237.7
(2)一种聚合物分离膜表面改性的方法，发明专利，ZL201210579909.8
(3)一种多孔亲水性脱氮生物载体的制备方法及其用途，发明专利，ZL201110031536.6
(4)一种长纤维增强中空纤维膜的制备方法，发明专利，ZL201110243287.7
(5)新型亲水、磁性网状生物体的制备方法，发明专利，ZL201010040030.7
(6)一种超亲水聚偏氟乙烯膜的制备方法，发明专利，ZL201110127998.8
(7)膨润土污水处理方法，发明专利，ZL200810060935.3
(8)矿物复合物污水处理方法，发明专利，ZL200810060890.X
(9)一种表面离子化改性聚砜超滤膜的制备方法，发明专利，ZL201210257264.6
(10)聚酯平板微孔膜及其制备方法，发明专利，ZL201010532521.3
(11)一种有机-无机膨润土复合材料合成方法，发明专利， ZL200610154849.X
(12)一种多层结构管式纳滤膜及其制备方法，发明专利，ZL201210203303.4
