西安建筑科技大学水处理技术与设备研究所(以下简称“研究所”)成立近15年来,始终坚持产、学、研结合的发展模式,针对我国社会发展中的各种水处理需求,开展一系列科学研究和技术开发活动。尤其在污水处理与资源化利用方面,研究所利用一系列专利技术和专有技术,开展污水处理与资源化的系统化研究和设备的开发;利用污水处理与回用示范工程来促进技术的应用推广。
进入十二·五年以来,研究所发展迅速,在科研成果、团队建设、人才培养等方面都取得了显著的成果,现将各方面的情况总结如下:
(1)研究方向、科研团队和人才培养
研究所负责人王晓昌教授为归国博士、西安建筑科技大学原副校长、环境工程国家重点学科带头人,长期从事污水资源化理论和技术的研究,主要学术与社会兼职包括:国务院学位委员会学科评议组成员(环境科学与工程)、国家自然科学基金委专家评审组成员、国际水协会非传统水资源工作委员会主席、中国城镇供水排水协会理事、中国环境科学学会环境教育委员会副主任、中国化学会水处理化学学科组副主任、陕西省环境科学学会副理事长、陕西省土木建筑学会副理事长、陕西省环境咨询委员会副主任、西北水资源与生态环境教育部重点实验室主任、陕西省环境工程重点实验室主任。
研究所主要研究方向有水处理理论与技术、水再生回用技术、水环境保护、化学物质的环境风险评价、城市水环境系统构建、城市水体水质保障技术、油气田水污染控制理论与技术等。主要研究成果集中在混凝理论与技术、造粒流化床固液分离理论与技术、生物造粒流化床污水处理技术、水和废水深度处理与回用技术、环境风险评价理论与技术、水环境系统理论等方面。
研究所目前现有教师13名,其中教授3人,副教授5人,具有博士学位的研究人员11名。在人才培养方面,注重中青年教师及研究梯队建设,研究所成员中分别有1人获得“教育部新世纪优秀人才支持计划”和“陕西省科技新星计划”。研究所现有在读博士生18人,硕士生104人。2010年以来,共培养博士14名,硕士65名。
研究所主要研究方向及人员分工情况见下表:
研究方向 | 主要研究人员及职称 |
污水资源化理论与技术 | 王晓昌 教 授 金鹏康 教 授 |
废水处理理论与技术 | 袁宏林 教 授 吴 鹍 讲 师 |
环境风险评价理论与技术 | 张崇淼 副教授 何盈盈 副教授 |
水环境系统理论 | 张建锋 副教授 陈 荣 讲 师 |
水环境生态保障理论与技术 | 熊家晴 副教授 王文东 副教授 |
(2)科研项目、科技成果及科研经费
①承担科研项目、发表论文、科技获奖情况
近年来,研究所在以往高效固液分离技术研究、腐植酸混凝特性以及絮凝体结构研究、复合式膜生物反应器研究、高效一体化气浮工艺研究、生物造粒流化床研究、臭氧-生物活性碳处理技术研究、水环境病原微生物PCR检测研究、环境风险评价以及污水中可持续性有机污染物和重金属离子特性分析等技术研究的基础上,结合国家和地方科技需求,进一步拓宽了研究领域。
近3年,研究所顺利完成并验收了十一五期间承担的国家重大水专项课题,研究成果得到住建部和专家的一致好评。以此为契机,研究所承担了还承担了国家重大水专项课题6项,国家自然科学基金重点项目1项,国家自然科学基金重大国际合作项目1项,国家自然科学基金面上项目和青年基金项目5项,国家863计划子课题1项,陕西省重点科技计划项目4项,其它省部级与厅局级项目16项,以及一系列企业委托横向项目和实际工程项目,在科学研究和工程实践方面都取得了丰硕的成果(研究所承担的主要纵、横向项目情况见三、承担科研项目)。科研经费合同总额超过6500万元,到款额达4800万元。
近年来,研究所出版专著4部,在国内外学术期刊发表论文103篇,其中SCI、EI检索论文39篇。获准授权国家发明专利7项,申请国家发明专利8项。
研究所的研究成果“缺水城市独立园区污水零排放与水环境系统构建技术” 2012年3月经陕西省科技厅组织的专家鉴定认定“项目在缺水城市独立园区水环境系统构建,再生水多级利用及景观水体水质保障技术方面的应用研究成果达到了国际领先水平”,该研究成果荣获2012年陕西科学技术一等奖,同年9月该项目又获得“再生水滋润的绿色校园”全球创新奖;研究所的另一研究成果“黄土塬区油田井场作业废水处理及生态修复技术研究”分别于2010、2011年获得陕西省高等学校科学技术二等奖和陕西省科学技术三等奖;此外,研究所获得西安建筑科技大学科学技术一等奖1项、二等奖3项。
②创新平台建设
研究所利用陕西省污水处理与资源化工程技术研究中心(以下简称“工程中心”)平台,结合承担的国家重大水专项、陕西省科技统筹重大创新项目等课题,在西安思源学院、西安建筑科技大学车库、西安市第五污水处理厂分别建立了占地面积为1000m2、300 m2、500 m2研究平台,并于2012年6月在陕西省所有工程研究中心中评选为优秀工程中心,并资助后续平台建设费用30万元。
③专利设备研制与开发
研究所利用自身在污水处理与资源化领域的已有的专有技术,利用联合共建单位的产业化优势,进行技术的应用研究和设备开发,并通过工业企业和住宅小区的污水处理与资源化示范工程进行技术推广。
近3年来,在以往“生物造粒流化床”和“臭氧气浮”两项专利技术的基础上,进一步完善了该设备,申请与这两项技术有关的专利4项(其中已授权国家发明3项)。其中“臭氧气浮”专利技术在西安阎良国家高技术航空产业基地城市污水深度处理和市政、工业回用示范工程以及油田压裂废水处理中中得到应用,单台处理能力35 m3/h,总处理能力达5000 m3/d。
随着陕北油田开发力度加大,研究所受中石油长庆油田分公司委托,进行了油气田井场废水系列处理设备的研发,研制开发了井场废水模块化处理设备、含醇废水光催化氧化处理设备,并申请与此相关的发明专利3项。
④成果应用及工程示范
利用上述研究平台,采用产学研联合模式,建设了西安思源学院城市独立园区污水再生处理与综合回用及景观水质保障示范工程,西安阎良国家高技术航空产业基地城市污水深度处理和市政、工业回用示范工程,陕鼓城市雨污水再生处理和环境回用示范工程,皂河入渭人工湿地示范工程,陇东油田压裂废水车载移动式模块化处理示范工程,环江、姬源、苏里格低碳示范区油气田井场废水处理示范工程,其中西安思源学院城市独立园区污水再生处理、综合回用及景观水质保障示范工程的建设受到社会各界的广泛关注。2011年9月国际水协会现任执行主席Paul Reiter及前主席丹保?宪仁一行参观了该示范工程,并对西安思源学院在废水利用、节约水资源方面的积极努力予以高度评价。陕西省教育厅网站、《科技日报》以“中外专家高度评价西安思源学院“污水零排放”系统”为题进行了专题报道。来自美国、日本、德国、澳大利亚、中国等世界各地的120余名与会专家、学者来到西安思源学院实地参观考察该院的污水处理和中水回用系统。来宾对该院实现污水零排放的模式给予一致好评,并对在缺水地区利用中水营造出如此美丽的校园绿化环境表示钦佩。
(3)学术交流
研究所十分注重学术交流。在2011年9月成功举办国际水协(IWA)“未来城市”国际会议,来自美国、日本、德国、澳大利亚、中国等世界各地的400余名与会专家参加了此次会议,就未来城市水资源管理与技术集成进行了广泛交流。2012年9月,研究所与中国脱盐协会共同举办城市水资源发展大会,进行了战略性合作,筹备国际水协会非传统水资源工作委员会。2013年6月,再次与中国脱盐协会合办青岛国际脱盐大会,并正式建立“国际水协会非传统水资源利用工作组”,王晓昌教授任主席。
研究所在国际水环境界具有一定的影响力,与国际同行业知名学者互访活动密切。日本北海道大学船水尚行教授带领的课题组成员每年与我校进行一次学术论坛交流活动;2013年10月,澳大利亚悉尼科技大学Huu Hao Ngo博士应邀来访发表学术报告,并授聘为我校兼职教授;2014年4月,国际水协前执行主席Paul Reiter先生来访我校,对相关专业研究生讲授为期两周的专业课,反响热烈;同时,Paul Reiter先生授聘为我校客座教授。
研究所的学术交流气氛良好,多次参加国际及国内的学术交流活动。何盈盈老师通过我校与美国俄亥俄州立大学建立的合作交流活动,在该校进行为期一年半的化学科学研究方面的学术交流;张建锋及王文东老师申请获准西部项目,在美国分别进行为期一年的学术交流。