一、簡介

國家有機毒物污染控制與資源化工程技術(shù)研究中心（以下簡稱“中心”）于2009年10月30日經(jīng)國家科技部批準建設(shè)，依托單位南京大學。中心重點圍繞有機化學品清潔生產(chǎn)技術(shù)及裝備、有毒有機污染物資源化技術(shù)及裝備、有毒有機污染物生物處理技術(shù)及裝備、有毒無機污染物安全控制技術(shù)及裝備、有機污染監(jiān)控預警與應(yīng)急技術(shù)及裝備五個方向，開展技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用、工程技術(shù)服務(wù)、人才培養(yǎng)和對外合作交流，成為聚集行業(yè)高水平專業(yè)技術(shù)人才、引領(lǐng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步、支撐我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、保障公眾健康和生態(tài)安全的重要基地。

在各級領(lǐng)導與相關(guān)部門的大力支持下，中心經(jīng)過四年的建設(shè)和發(fā)展，于2013年底以優(yōu)異成績通過了國家科技部組織的驗收。建設(shè)期內(nèi)共申請發(fā)明專利168項，獲授權(quán)中國發(fā)明專利101項、美國專利5項；取得35項成熟的工程化技術(shù)成果；研究成果共獲得國家科技獎二等獎3項、省部級科技一等獎6項。

二、組織結(jié)構(gòu)和人才隊伍

中心采取管理委員會領(lǐng)導下的中心主任負責制。

中心主任由中國工程院院士、南京大學張全興教授擔任。張全興院士是我國離子交換與吸附技術(shù)發(fā)展的主要開拓者之一，在國內(nèi)最早將樹脂吸附技術(shù)融合到環(huán)境工程領(lǐng)域，自主開創(chuàng)了樹脂法治理有毒有機工業(yè)廢水及其資源化的新領(lǐng)域，為重點化工行業(yè)污染控制和節(jié)能減排做出了重要貢獻。

中心副主任分別由任洪強、張志炳、陳群、李愛民、潘丙才、畢軍擔任。任洪強教授現(xiàn)為南京大學環(huán)境學院副院長、教育部長江學者特聘教授、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”第一層次中青年首席科學家、“十二五”國家863專題項目首席專家，主要從事廢水生物處理強化技術(shù)研究，獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎2項。張志炳教授現(xiàn)任南京大學化學化工學院化工系主任，主要從事清潔生產(chǎn)、過程強化的研發(fā)與應(yīng)用，獲國家科技進步二等獎1項。陳群教授現(xiàn)任常州大學副校長、江蘇省綠色催化材料與技術(shù)重點實驗室主任、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年科技領(lǐng)軍人才，主要從事基于綠色催化材料設(shè)計的有機化工清潔催化反應(yīng)工藝研究，曾獲國家科技進步二等獎1項。李愛民教授現(xiàn)任南京大學環(huán)境學院副院長、南京大學鹽城環(huán)保技術(shù)與工程研究院院長、國家首批“萬人計劃”科技領(lǐng)軍人才、教育部長江學者特聘教授、國家杰出青年基金獲得者、國家重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊帶頭人、教育部優(yōu)秀創(chuàng)新團隊帶頭人、國家“十二五”水專項淮河項目負責人、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年科技領(lǐng)軍人才，獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項。潘丙才教授現(xiàn)任南京大學環(huán)境學院環(huán)境工程系主任、污染控制與資源化研究國家重點實驗室副主任、國際水協(xié)中國青年委員會主席、國家首批“萬人計劃”青年拔尖人才、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年科技領(lǐng)軍人才，主要從事基于環(huán)境功能材料的水污染控制技術(shù)及原理研究，獲國家科技進步二等獎、國家技術(shù)發(fā)明二等獎各1項。畢軍教授現(xiàn)任南京大學環(huán)境學院院長、“十二五”863主題項目首席專家、“十一五”863重大項目總體專家組副組長、水專項“水體污染控制戰(zhàn)略與政策示范研究”主題專家組副組長，主要從事環(huán)境風險、環(huán)境管理等研究，獲省部級科技進步二等獎2項。

中心最高學術(shù)機構(gòu)是工程技術(shù)委員會，由六位院士和多位行業(yè)中有重要影響的科學家和工程技術(shù)人員組成，歐陽平凱院士任主任。

中心依據(jù)“開發(fā)、流動、競爭、協(xié)作”的理念，形成了具有很強創(chuàng)新能力和較高專業(yè)水平的研發(fā)隊伍�，F(xiàn)有固定人員81人，高級職稱50人，包括工程院院士1人，長江/杰青2人、萬人計劃2人、優(yōu)青3人、省333工程一、二層次3人、享受國務(wù)院政府特殊津貼5人，教育部創(chuàng)新團隊和科技部創(chuàng)新團隊各1個。

三、中心重點研發(fā)方向

1.新型環(huán)境功能材料及其在有機毒物污染控制中的應(yīng)用

有機廢水的污染控制與資源化主要可以分為三個階段：(1)高濃度有機廢水的前處理；(2)中低濃度有機廢水的降解凈化；(3)低濃度有機廢水的深度凈化。針對這三個階段對應(yīng)的資源化回收、毒物無害化、水質(zhì)安全性控制涉及的共性吸附分離和生化降解技術(shù)，中心開展了工程化技術(shù)攻關(guān)，在環(huán)境功能材料的研制及其應(yīng)用技術(shù)開發(fā)和設(shè)備構(gòu)建方面取得了突破。

在高濃度有機廢水的前處理方面，取得了以下技術(shù)突破：

(a)新型特種樹脂吸附劑開發(fā)。針對廢水中主要有機污染物的分子結(jié)構(gòu)特征，通過樹脂骨架優(yōu)化、孔結(jié)構(gòu)調(diào)控等方法，自主研制出對特征污染物具有高選擇性的新型樹脂吸附劑，可有效富集、分離和回收廢水中難降解有機毒物。

(b)連續(xù)吸附再生水處理設(shè)備的開發(fā)。研制開發(fā)了成套化、集成化、自動化的新型連續(xù)吸附再生水處理設(shè)備，可實現(xiàn)對水體中特征污染因子的吸附分離及吸附劑進行脫附再生，節(jié)約了占地面積、投資與運行成本。

在中低濃度有機廢水的降解凈化方面，取得了如下技術(shù)突破：

(a)新型懸浮填料開發(fā)。通過添加助劑、混合改性和優(yōu)化加工工藝等手段，研制出新型懸浮填料，其在膜微生物活性、COD去除率等方面的表現(xiàn)均優(yōu)于普通懸浮填料。

(b)生物強化一體化反應(yīng)器研制。該反應(yīng)器上部是移動床生物膜反應(yīng)器（使用新型懸浮填料），下部是上流式厭氧生物濾池，中間過渡區(qū)由三相分離裝置和曝氣裝置組成。該設(shè)備高度集成，通過自控裝置實現(xiàn)自動化運行，具有占地省、處理效果好、投資運行成本低等優(yōu)點。

在低濃度有機廢水深度凈化方面，取得了如下技術(shù)突破：

(a)新型磁性吸附劑開發(fā)。通過在樹脂合成過程中植入磁體，自主研發(fā)了磁性樹脂吸附劑，改善了吸附劑的沉降性能，減少吸附劑流失。與國外同類材料MIEX相比，所研制的磁性吸附劑對不同水體中的DOM吸附容量提高10%—60%，抗污染能力也高于MIEX，成本僅為MIEX的1/3。該材料填補國內(nèi)磁性樹脂生產(chǎn)及磁性樹脂水處理工藝的空白。

(b)全混式連續(xù)分離工藝的設(shè)計開發(fā)。整合流化床與沉淀池的處理功能，開發(fā)出集混合、反應(yīng)、沉淀于一體的樹脂反應(yīng)器，集成套化、集成化、自動化于一體，提高設(shè)備運行的人性化操作。

中心構(gòu)建了工業(yè)廢水中有機毒物“資源化回收（前處理）—毒物無害化（生物處理等）—水質(zhì)安全性控制（深度處理）”的工程化技術(shù)，在全國各地建立了30多項示范工程。

2.綠色催化與精細分離技術(shù)的研發(fā)及其在有機毒物減排和資源化中的應(yīng)用

綠色高效催化劑、反應(yīng)工藝研發(fā)與應(yīng)用

中心研發(fā)成功雙酚A生產(chǎn)過程的綠色環(huán)保型離子交換樹脂催化劑，深入研究了離子交換樹脂催化劑的耐溫性能、樹脂孔結(jié)構(gòu)與傳質(zhì)性能、改性劑協(xié)同催化作用，開發(fā)成功雙功能高分子聚合物烷基化催化劑及雙酚A清潔催化技術(shù)，在南通星辰9萬噸/年雙酚A工業(yè)裝置上獲得成功應(yīng)用，突破了國外對雙酚A生產(chǎn)技術(shù)的封鎖。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了耐高溫陽離子交換樹脂催化劑，提高了壬基酚產(chǎn)量，減少了二壬基酚等廢焦油的排放，并應(yīng)用于江蘇凌飛科技股份有限公司1.5萬噸壬基酚生產(chǎn)裝置。

中心重點研究了乙烯法生產(chǎn)乙二醇工藝中雜質(zhì)的形成機制以及煤基法（一氧化碳偶聯(lián)法）煤制乙二醇的工藝，開發(fā)了降低高紫外光吸收雜質(zhì)含量的催化加氫技術(shù)及催化劑，在國際上首次采用催化加氫—精餾耦合工藝或催化加氫—吸附—精餾聯(lián)合工藝，大幅度降低了含烯類和羰基類不飽和雜質(zhì)的含量，提高乙二醇產(chǎn)品紫外光透過率。成果通過中國石油(601857,股吧)化工股份公司鑒定，認為達到國際先進水平。

強化多相反應(yīng)—分離集成系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用

中心研制了“多相催化塔式碰撞流反應(yīng)器”及其精細分離系統(tǒng)，重點對苯類衍生物的氧化反應(yīng)過程以及二氫月桂烯的水合生產(chǎn)過程進行強化，并與精細分離系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了反應(yīng)、分離全過程的能量和物料的高效利用。該技術(shù)不僅在反應(yīng)器結(jié)構(gòu)上有關(guān)鍵性創(chuàng)新，同時在氧化反應(yīng)、水合反應(yīng)及反應(yīng)產(chǎn)物分離強化方面進行了創(chuàng)新。

高效精細塔器分離技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用

中心首創(chuàng)了以非平衡熱力學熵增速率函數(shù)作為節(jié)能型新結(jié)構(gòu)塔器的全新研究方法，即將熵增速率與塔器的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)進行直接關(guān)聯(lián)。基于該方法研制的超級浮閥塔板SVT及其他塔器傳質(zhì)新元件和新分離工藝，壓降下降33%以上，效率提高36%以上，通量提高40%以上。中心研制了1套工程設(shè)計軟件、建成了2條工業(yè)生產(chǎn)線，實現(xiàn)了高效塔器設(shè)備的批量生產(chǎn)。同時研發(fā)了用NOx廢氣制取工業(yè)硝酸的MOAPTS工藝、對精紡過程溶劑廢液DMAc進行高純化回收的ISAD工藝，以及對甲醛廢水資源化制取工業(yè)甲醛的SPD工藝等。

上述成果得到了以中國工程院院士歐陽平凱為組長的鑒定委員會的高度評價：“該項目研制的技術(shù)總體上已達到國際先進水平，其中菱形母子浮閥等技術(shù)屬于國際首創(chuàng)。”成果已授權(quán)發(fā)明專利11項，其中美國和歐洲專利各1項，獲2011年國家科技進步二等獎。

上述成果已在多家企業(yè)推廣應(yīng)用，每年新增產(chǎn)值36.8億元，新增利稅7.12億元，增收節(jié)支12.63億元。

3.面向突發(fā)污染事件的監(jiān)控預警和應(yīng)急處置技術(shù)及其應(yīng)用

針對我國目前應(yīng)對環(huán)境污染事件甄別預警水平較低，應(yīng)急處置技術(shù)儲備不足，科學決策能力不夠的現(xiàn)狀，中心研發(fā)了重大環(huán)境污染事件預警應(yīng)急的關(guān)鍵性技術(shù)及支撐平臺，實現(xiàn)了“全面監(jiān)測感知—快速預警定位—智能決策指揮—協(xié)同應(yīng)急處置”的總體目標。

一、研發(fā)了新型生物毒性傳感器設(shè)備，并構(gòu)建可覆蓋城市、化工園等區(qū)域的環(huán)境風險源監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)體系；二、研發(fā)了環(huán)境污染事件應(yīng)急模型庫技術(shù)，實現(xiàn)對事件發(fā)展態(tài)勢和危害水平的快速模擬預警；三、基于各類環(huán)境污染事件應(yīng)急知識庫、規(guī)則庫，利用動態(tài)應(yīng)急預案技術(shù)和應(yīng)急可視化技術(shù)開發(fā)應(yīng)急決策支持技術(shù)；四、集成開發(fā)了針對典型城市和區(qū)域、典型行業(yè)和飲用水水源地的應(yīng)急技術(shù)體系。針對大氣、水、土壤污染事件開發(fā)了3套現(xiàn)場處理處置技術(shù)工具包，涵蓋20個典型風險行業(yè)的有機、無機2類共90種特征風險因子的應(yīng)急處置技術(shù)；針對飲用水環(huán)境風險，構(gòu)建了包括4類55種典型污染物的應(yīng)急處理工具包。五、面向化工園研發(fā)了我國第一個集環(huán)境風險、安全生產(chǎn)監(jiān)管、規(guī)劃建設(shè)和公用工程監(jiān)控為一體的環(huán)境污染事件應(yīng)急響應(yīng)平臺構(gòu)建技術(shù)。

中心依托開發(fā)的環(huán)境風險預警與應(yīng)急技術(shù)，為南京化工園區(qū)設(shè)計并建成應(yīng)急響應(yīng)中心，已用于支撐江蘇省“1831生態(tài)環(huán)境監(jiān)控平臺”建設(shè)，并在江蘇省環(huán)境應(yīng)急與事件調(diào)查中心、蘇州市環(huán)保局、宿遷市環(huán)保局、張家港市安監(jiān)局、張家港保稅區(qū)、揚州化工園等單位進行應(yīng)用，有力支撐了地方環(huán)境風險管理和應(yīng)急能力建設(shè)。

環(huán)境風險預警應(yīng)急系統(tǒng)以技術(shù)承包形式獲得直接經(jīng)濟效益約345萬元，間接經(jīng)濟效益約1億元，為推動化工園區(qū)安全體系的構(gòu)建提供了示范。同時，已銷售在線生物毒性傳感器13臺，完成銷售收入1170萬元，在南京、蘇州、昆山、鎮(zhèn)江和張家港環(huán)境監(jiān)測站等單位進行了部署應(yīng)用，提高了區(qū)域環(huán)境風險監(jiān)控和預警能力。

本項技術(shù)成果完成申請國家發(fā)明專利11項，登記軟件著作權(quán)14項，主持、參與編制技術(shù)指南、規(guī)范3份。

4.今后擬開展的工作

中心開發(fā)成功的3項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)新技術(shù)（均已分別申報中國發(fā)明專利和國際發(fā)明專利），預計在今后3—5年內(nèi)將在全國推廣應(yīng)用，對相關(guān)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重要的推動作用。

新一代生活垃圾熱解氣化新技術(shù)系統(tǒng)研發(fā)

以實現(xiàn)生活垃圾處理過程的無害化、資源化和能源充分利用為目標，開展熱解氣化燃燒處理新技術(shù)系統(tǒng)的研發(fā)，使垃圾處理過程中的二噁英等高毒性有機物的分解更為徹底，為我國城鎮(zhèn)化過程的生活垃圾處理提供科學有效的解決辦法，成果將作為引領(lǐng)性技術(shù)在國內(nèi)大量推廣應(yīng)用。

全綠色工藝合成聚乳酸系環(huán)境友好及生物降解材料

為改變不可降解石油基塑料濫用導致的白色污染，加速開發(fā)以可再生資源為原料生產(chǎn)的聚乳酸系環(huán)境友好材料有重大現(xiàn)實意義。今后擬進一步研發(fā)和完善無毒仿生有機胍催化劑和全綠色工藝合成聚乳酸，提高收率，降低成本，實現(xiàn)無廢排放，通過中試，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日用商品、生物醫(yī)用材料等方面獲得應(yīng)用。

新型納米環(huán)境材料及其在重金屬廢水深度處理中的應(yīng)用

圍繞有色礦冶、制革、電子電鍍等行業(yè)廢水有機毒物與重金屬復合污染處理技術(shù)難題，重點開發(fā)以環(huán)境納米復合材料強化吸附為核心、集成高級氧化、膜分離等處理單元的廢水深度處理與資源回用技術(shù)，為控制有機毒物與重金屬復合污染、保障水質(zhì)安全、促進行業(yè)節(jié)能減排提供技術(shù)支撐。

四、基地建設(shè)

中心建設(shè)四年來，為了充分發(fā)揮對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用，采取“總部+基地”的建設(shè)模式，建成了以南京大學仙林校區(qū)本部（含南大環(huán)�？萍加邢薰荆楹诵�，包括國家工程中心蘇州基地、無錫基地、鹽城基地、深圳基地、蘭州基地等在內(nèi)的綜合系統(tǒng)科技創(chuàng)新平臺體系，大幅度提升了中心對社會和產(chǎn)業(yè)的支撐與技術(shù)輻射能力。

五、展望

中心今后將進一步加大產(chǎn)學研融合，大力增加人才和研發(fā)投入，加強產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和研發(fā)，加快科技成果轉(zhuǎn)化、示范和推廣，為建設(shè)國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流的環(huán)境工程中心，為建設(shè)美麗中國，實現(xiàn)天藍地綠水清的美好家園(博客,微博)而繼續(xù)努力奮斗。

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