研究组简介

课题组组长: 栾兆坤博士、研究员,博士生导师。

主要研究领域:水质转化与净化界面化学及其吸附、絮凝理论与应用新型、高效无机、有机高分子絮凝剂、矿物吸附剂的研制与产业化技术。水处理强化吸附、絮凝集成技术与设备;地下水除氟、砷工艺技术与设备;膜蒸馏浓缩技术。


代表性科研成果:

1、 无机高分子絮凝剂基础理论与现代化产业技术
课题组在絮凝技术领域已建立了从应用基础理论研究、技术创新发展与产业工程应用一体化的科研体系:在纳米Al13和Al30聚合形态方面的研究,推进了纳米型聚合铝应用基础理论发展,先后在国内外核心刊物发表研究论文80余篇;研制开发各种新型高效无机高分子及复合型絮凝剂,并创新发明的高纯(纳米型)聚合氯化铝现代化产业技术,居国内外领先地位,申请国家发明专利10余项并得到实施。技术成果转让建厂7处(聚合氯化铝/聚合氯化铁絮凝剂生产厂),先后创建国内外规模最大(3万吨)的区域性高效絮凝剂产业示范基地3处,获国家科技进步二等奖2项。


2、高效旋流絮凝技术与反应器

研制开发了新型高效旋流絮凝反应器(高密度澄清反应器),科学地解决了其集成技术体系中的三项关键技术,创新研制发展了新型涡流混合器、絮凝扰流球和竖流式沉淀池,实现了设备集絮凝、沉淀、过滤一体化的创新集成,技术水平达到国内外先进。申请发明专利5项,授权2项。建造了10吨/小时的工业化示范设备,先后开展了印染废水、含油废水、洗煤废水以及城市污水深度除磷的净化处理示范工程试验研究,取得了显著净化处理效果。


3、先进的膜蒸馏浓缩技术与装置

膜蒸馏浓缩技术是课题组最新开展的产业化创新课题。完成了从原理、结构设计,小试到中试设备的建造。利用膜蒸馏浓缩技术成功地制备了Al2O3浓度大于10%,碱化度75~85%,Alb大于70%的纳米型聚合铝溶液,解决了高浓高Alb的高纯聚合氯化铝溶液制备技术难题,验证了其产业化技术实施的可行性。进一步研究是将其应用于工业循环冷却水、浓缩水质的净化处理工程,实现工业循环水处理技术的变革。该技术已引起国内水处理技术领域的高度关注。


4、高效吸附材料制备技术

课题组率先开创了碳纳米管、赤泥等矿物环境吸附材料的研究,通过负载氧化铈,磁性氧化铁制备了高效碳纳米管复合吸附材料并用于吸附去除水中微量重金属、有毒有机污染物,先后发表SCI论文近20篇并得到大量引用。
赤泥是铝土矿提取氧化铝工业生产中的残渣,因其富含氧化铁(20~50%)呈红褐色而称为赤泥,呈强碱性。近年,课题组遵循循环经济理念,开展赤泥综合利用技术研究;如钪和钛等贵金属提取;改性赤泥制备环境友好吸附材料用于除砷控磷;复合性絮凝剂;土壤控污剂等方面的研发工作,回收再生资源,已取得了初步显著成果,尤其在改性赤泥制备环境友好吸附材料方面,创新研制了经济实用的改性赤泥活化吸附、粒状改性赤泥和ß-羟基铁钛吸附材料,用于去除水中微量铜、铅、镉等重金属离子,以及除砷除磷,去除率高达99%以上,深度除砷除磷可从1mg/L降低到0.02mg/L以下。展现了广阔的产业化应用前景。