亲和仿生层析是一种新型的生物分离技术，可用于生物活性物质分离，尤其在抗体纯化中表现出良好的应用前景，具有价格低廉、结构稳定、特异性较高等优点。亲和仿生层析的核心是具有特定结构的仿生配基，主要包括化学合成配基和短肽配基两种，通常通过合理的手段进行筛选和设计。理性设计是一种行之有效的方法，针对一个特定的目标蛋白，随机地去选择配基是不可能的，必须采用理性设计构建一个合理的配基库，并通过高通量的筛选技术，才能得到合适的仿生配基。本文根据近年来国内外亲和仿生层析的研究进展，着重介绍了亲和仿生配基的筛选和设计以及在抗体纯化中的应用。

提出了一种高效利用余热的以氨水溶液为工质的三级压力动力循环，该循环包含了两个膨胀做功过程。由于氨水动力循环存在多个自由度且耦合在一起，当余热温度和冷凝温度确定时，循环约束条件能确定高、中、低压力和氨质量分数自由度的取值范围。当冷凝温度确定时，对于不同的余热温度和膨胀机进口压力，最佳循环的选择可以用图表显示且做出参考。在典型工况下当余热温度190℃、冷凝温度30℃时，以热效率为目标函数的优化计算结果表明热效率为21.6%，相应的热力学第二效率为62%。当膨胀机进气压在3500 kPa时，余热温度在130～190℃范围内，与KCS11相比改进循环的热效率提高了8%。在低温余热下（>150℃），改进循环的热效率要明显高于Rankine循环和ORC循环。

聚甲氧基二甲醚（PODE_n）是一种极具应用前景的清洁柴油调和组分。研究了293.15 K、常压下PODE₁+水+正己烷、PODE₂+水+正己烷、PODE₃+水+正己烷、PODE₄+水+正己烷这4组三元体系的液液相平衡。PODE₁-4组分的萃取选择性系数S远大于1，表明正己烷作为萃取剂从水溶液中萃取PODE_1-4是可行的；经Hand结线关联检验，各体系的相平衡数据具有较高的一致性；采用NRTL和UNIQUAC热力学模型对相平衡数据进行拟合，均方根差计算（RMSD）结果和三元相图分析结果表明NRTL和UNIQUAC都能较好地描述三元体系的液液相平衡。

通过对超疏水纯铜样品和4种经过不同表面改性处理的铝合金样品的冷凝实验，系统地研究了表面特性不同的辐射吊顶表面冷凝液滴的脱落尺寸。结果表明，超疏水表面合并诱导脱落的液滴半径不足300 μm，而且尺寸相近的微小液滴（半径之比在1.0～1.5）合并后易于发生液滴脱落。根据能量守恒原理对液滴合并过程进行了理论分析，结果表明随着合并前两液滴半径之比的增大，液滴合并脱落的阻力，黏附功和黏性耗散相比于合并后释放的表面能均变得显著，从而导致液滴合并脱落的概率减小。常规辐射吊顶表面上重力诱导脱落的液滴半径随机分布在2.0～6.0 mm，但在表面的后退角和前进角所确定的上、下限范围内。因此，超疏水处理后的辐射吊顶大幅减小了冷凝液滴的脱落尺寸，可显著降低其表面结露风险。

核电站熔融物堆内滞留技术是一项关键的严重事故应对策略，该策略已被核电站广泛采用。为增强核电站压力容器下封头外表面的沸腾换热能力，实验研究了常压下朝下沟槽结构表面的池沸腾换热，测量了倾角5°、30°、45°、60°和90°下热通量随壁面过热度的变化，获得了相应倾角下的临界热通量（CHF）。与光表面相比，朝下沟槽结构表面的CHF可提高65%～90%。实验观察发现，在高热通量下朝下沟槽结构表面气泡运动形态存在蒸汽膜和波浪蒸汽层两种结构。分析表明，沸腾换热显著增强、临界热通量大幅提高的原因是沟槽结构大幅增加了换热面积同时还明显改善了表面的润湿性。

在压缩空气溶液除湿实验平台上，分别以LiBr和LiCl水溶液作为除湿剂，实验研究了两种溶液在压缩空气溶液除湿系统中的除湿性能。以溶液表面水蒸气分压力作为比较基准，压缩空气出口含湿量和除湿量作为除湿性能的评价指标，对二者的除湿能力进行比较分析。同时基于压缩空气溶液除湿器传热传质模型，结合实验数据，研究了LiBr、LiCl溶液与压缩空气间的传质系数大小以及变化规律。结果表明：在相同的处理工况下，采用LiCl溶液对压缩空气进行除湿能得到更低的空气出口含湿量和更高的除湿量，LiCl溶液除湿过程的传质系数也高于LiBr溶液，即在压缩空气溶液除湿系统中LiCl溶液具有更优的除湿能力和传质性能。

设计搭建了水平表面上凝结实验系统，利用高速摄像机对水-酒精混合蒸气Marangoni瞬态凝结过程的凝结形态进行观察记录，获得了初始过冷度、酒精蒸气浓度及蒸气流速对凝结形态的影响规律。采用图像边缘提取技术对凝结图像进行处理，统计得到了作为定量表征Marangoni凝结形态参数之一的最大液珠半径的变化规律。研究结果表明：凝结开始的一段时间内凝结形态变化剧烈，液珠经历形成、合并及逐渐长大的过程，最终凝结形态基本保持不变，液珠成长时间数量级约为10 s。在凝结的初始阶段，当过冷度较大时，膜状凝结与珠状凝结同时存在于凝结表面；随着过冷度降低，小液珠数目增多；过冷度继续降低，凝结面全部被大量小液珠所覆盖。随着初始过冷度降低、酒精蒸气浓度增高，凝结液珠成长时间增长，液珠的生长速度变慢。蒸气流速对液珠的成长过程影响相对不明显。随着凝结进行，最大液珠半径从2 mm增大到10 mm的数量级；同一凝结时刻，随着初始过冷度增加、酒精蒸气浓度降低，最大液珠半径逐渐增大。

针对循环流化床（CFB）锅炉底渣综合利用率低的问题提出将高温CFB底渣在水中进行急冷的处理方法，搭建CFB锅炉底渣急冷实验台和脱硫实验台，对急冷前后的底渣进行f-CaO含量分析、微观结构特性和脱硫特性研究，通过理论分析提出了急冷有利于破坏颗粒CaSO₄外壳的理论，并通过实验进行了验证。利用扫描式电子显微镜/射线能谱仪（SEM/EDX）和热重分析仪对急冷前后的底渣进行分析，结果表明急冷后底渣颗粒表面钙含量明显升高，急冷后底渣的钙利用率提高了30%左右，底渣急冷前温度越高，底渣的脱硫效率越高，这说明急冷条件有利于提高CFB锅炉底渣的脱硫效率，为CFB锅炉底渣的再生利用提出了一种新的方法，对于实际的工程应用具有一定的指导意义。

用骨架反应机理对同轴管甲烷逆流燃烧器进行分析能够很好地了解火焰结构与燃烧器内的温度分布，并得到各处的火焰拉伸率及相关参数。随着空气流量（Q_A）的增加，火焰形状由扁平型变化为弯曲型，并逐渐将内管管口包覆，火焰厚度逐渐减小。当量比（ER）较大时，火焰附近温度与物质的分布较为稀疏，而ER较小时，其分布较为紧密。内管壁面上热通量H_f随着的Q_A增加而逐渐加强；总的传热量H在Q_A=2540 ml·min^-1达到最大。当ER≥3.00时，火焰拉伸率κ开始时缓慢变化，在越过燃烧器内管边缘后快速增加，但最终不大于65 s^-1。在ER<1.00时，火焰呈弯曲状，长度较长，κ值变化剧烈，最大可以达到638 s^-1，并在火焰末端κ值变为负数，最小值为-262 s^-1。

以一种余热锅炉中新型的受热面为研究对象，采用实验研究和数值模拟的方法研究其飞灰沉积特性。建立了菱形受热面飞灰颗粒的沉积模型，对飞灰颗粒的反弹、黏附及脱落过程进行预测，并与叉排管束和顺排管束的含灰烟气流的速度场、温度场和飞灰颗粒沉积率进行比较。结果表明，菱形受热面在换热和飞灰沉积方面优势明显。沉积主要集中于受热面左上部，颗粒由于惯性碰撞在迎风侧沉积。相同速度下，随颗粒粒径增加沉积率先增大后减小，在3 m·s^-1的烟气流速下颗粒直径为5 μm时飞灰颗粒沉积率最高，为9.49%。保持粒径不变，随速度增大沉积率逐渐降低。

构建了4类不同的超亲水微/纳多孔结构，通过低速液滴撞击实验研究了多孔介质的结构参数如微/纳尺度特征、孔隙率以及表面粗糙度等对液滴行为和动力学特性的影响。结果表明：多孔表面液滴的早期扩散符合惯性扩散的幂函数规律，并且纳米级结构孔隙率的变化对幂函数关系无显著影响，微米级结构C和α的值随孔隙率增大而降低，粗糙度的提高能够导致C值增大。发现了两种新颖的小液滴发射模式，分别称为第1阶段断裂和第2阶段断裂。纳米级多孔结构发生第1阶段断裂的原因在于较快的惯性扩散速度和较长的惯性时间；第2阶段断裂发生于微米级多孔结构，原因在于渗透的强化导致液滴高度的快速下降以及惯性时间的缩短。

以水为工质对三角槽道内单相液体充分发展层流脉动传热特性进行了研究。应用粒子图像测速技术（PIV）测得流场内涡的变化规律，从“涡及涡运动”的角度揭示了“有序”的涡生长及迁移过程对脉动流强化传热的影响。此外，应用“场协同”理论，通过数值模拟深入分析了流场特性与传热之间的关系。研究发现，“有序”的涡生长及迁移过程，破坏了流体边界层，促进了近壁区热流场与速度场的协同，同时，强化了三角槽道内流体与主流区流体的掺混，热量输运能力提升；存在最佳的Strouhal数（St），使得涡旋既能充分发展又能在较短时间脱落进入主流，实现最大效率的壁面换热；有序涡旋对速度场、温度梯度场以及压力梯度场三者协同性的改善是换热性能提升的关键。

棒束通道气液两相流的压差信号是非线性的，多尺度熵法在分析非线性信号方面效果较好。运用多尺度熵对压差信号进行分析，在7×7棒束通道的气液两相流实验台上采集压差信号，针对104种流动条件4种流型的压差时间序列分析其多尺度熵特征。研究发现：小尺度（前8个）下的多尺度熵率可以准确区分棒束通道4种流型；大尺度下的样本熵变化趋势可以揭示4种流型的动力学特性。

在绝热强迫循环条件下，进行了窄矩形通道内的流动阻力特性实验研究，结果表明：在层流区，矩形通道内的摩擦阻力系数与Shah & London关系式吻合很好。在加热自然循环条件下，为探究倾斜与摩擦阻力特性的关系，进行了压力0.2 MPa，欠热度40～60 K，倾斜角度-30°～30°的单相流动阻力特性实验研究。结果表明：在倾斜条件下，基于Navier-Stocks方程的摩擦阻力预测值不再适用于单面加热窄矩形通道；在层流区，正倾会使单面加热窄矩形通道内的流动阻力增大，且阻力系数随倾斜角度增加而显著增大；反倾时，阻力系数随倾斜角度改变无明显变化；密度差驱动产生的二次流动使得低Reynolds数下的摩擦阻力系数变大。

随着石油储备需求的增加，油罐规模正向大型化以及能适应极限工况的方向发展。准确掌握罐内油品温度场的变化规律，对于保障油库安全经济运行具有重要意义。针对太阳辐射、大气温度等储罐环境的周期性变化条件，运用传热学相关理论，建立了大型双盘浮顶储罐非稳态传热过程的理论模型，通过对模型区域进行离散化得到边界节点的向前差分方程，在确定罐内原油物性参数、储罐传热系数以及边界热通量的基础上，研究得出储罐原油温度场的数值模拟方法。对大庆某10×10⁴ m³浮顶储罐的应用分析表明，罐顶温降速率随着太阳辐射强度以及大气温度的降低而增大；罐壁温降速率受太阳辐射影响较小，随大气温度的降低而增大；罐底近似于绝热，温降速率受外界环境影响较小，研究结果可为优化大型浮顶罐的储存工艺设计及生产管理提供一定的理论支持。

研制了不锈钢-水重力径向偏心热管，在70～100℃范围内实验研究了该热管的温度特性及其影响因素。当冷凝段处于自然对流时，较大充液率、上部控温方式和较低运行温度有利于提高冷凝段及蒸发段壁面温度的稳定性和均匀性；冷凝段内壁中心处的温度稳定性2 h内为±0.024℃，其中心段20 cm内温度均匀性为0.142℃。当采用强制对流冷却时，增大充液率、降低冷却能力可提高蒸发段平均温度，并改善蒸发段外壁面温度均匀性。此外，分析了热管通过相变换热及其热容来提高温度稳定性和均匀性的传热机理。此类热管在温度校准领域具有较好的应用前景。

电磁抑垢技术以其投资少、无污染等优点备受业内人士瞩目。合理选择电磁参数，是达到电磁抑垢最佳效果的必要条件之一。根据电导率滴定法，设计了动态电磁实验装置，在给定实验条件下进行了实验，并对电导率随时间变化的特征进行了对比分析，得到不同溶液浓度和不同电磁场强度作用下的碳酸钙结晶介稳曲线，从介稳区的角度分析电磁场对碳酸钙结晶成核诱导期的影响，确定了电磁场抑制碳酸钙结晶的最佳磁场强度值为200Gs。

对采用以水为介质吸收含尘气体中颗粒物的气液交叉流系统（GLCA）进行实验研究，考察了气速、液柱排布方式、粒径等因素对脱除率的影响。结果表明，随着液柱比表面积和颗粒粒径的增加，脱除率逐渐上升；在实验条件下气速对脱除率影响较小。在最优液柱排布方式下，经过162单元液柱排后，粒径为0.2、1、10 μm的颗粒分别取得了37.3%、43.9%、99%的脱除率。给出了用于外推计算分级效率和压降随单元液柱排数变化的公式，当粒径为0.4 μm的颗粒预测脱除率达到95%时系统的总压降不超过300 Pa。采用大涡模型对最优工况进行数值模拟，模拟结果与实验数据吻合良好，以此验证了所给脱除率计算公式。

考察B₂O₃负载量对于MoO₃/CeO₂-Al₂O₃催化剂对耐硫甲烷化活性的影响，利用BET、XRD、TEM、NH₃-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明，催化剂的耐硫甲烷化活性随B₂O₃负载量增加呈现先升高后降低的变化规律；当B₂O₃负载量为0.5%时，催化剂的耐硫甲烷化活性最高，CO转化率达到55%。结合表征分析，发现添加B₂O₃会影响催化剂载体的结构和表面酸度，从而影响活性组分的分散程度，进而影响MoO₃/CeO₂-Al₂O₃催化剂的耐硫甲烷化性能。催化剂的晶化程度太高或单位面积上的强酸量太多均不利于甲烷化反应；较好的活性组分分散度有利于催化剂甲烷化活性的提高。

利用共沉淀法在不同搅拌速度下制备了相同Mo/Fe原子比的甲醇氧化制甲醛催化剂，采用SEM、XRD和拉曼光谱等对催化剂进行表征，在固定床微反上评价催化剂活性和选择性。结果表明，搅拌速度增大，催化剂比表面积增大，催化活性增强，甲醛收率由600 r·min^-1时的73.8%增加到10000 r·min^-1时的95.7%（280℃）。此外，催化剂由片状的MoO₃和颗粒状的Fe₂（MoO₄）₃两部分组成，游离的片状MoO₃无明显催化活性，只有与Fe₂（MoO₄）₃结合时才具有催化活性。

以堵孔钛硅分子筛（TS-1-B）为载体，通过沉积-沉淀法制备了金催化剂（Au/TS-1-B）和金-银双金属催化剂（Au-Ag/TS-1-B），考察两个催化剂在丙烯气相环氧化反应中的稳定性，并利用HRTEM、Py-GC-MS和UV-vis DRS等手段对金属颗粒粒径变化、结焦量及结焦种类等进行了表征。结果表明，Ag的引入显著降低了催化剂表面焦类物质总量和结焦中低聚烯烃的相对含量，从而显著提升了催化剂的稳定性。

采用等量浸渍法制备了α-Al₂O₃负载的系列Pd催化剂，运用BET、XRD、ICP-AES、CO化学吸附、TEM等手段对催化剂进行了表征；根据部分析因实验设计方案进行动力学实验，采用微观反应动力学方法模拟和分析了所获稳定期本征动力学实验结果。结果发现，制备所得催化剂Pd颗粒的平均粒径分别为1.6、3.4、5.5 nm，CO化学吸附所测定达到活性稳定期后的催化剂表面Pd原子数与Hardeveld模型计算的Pd（111）表面原子数一致；模拟结果表明该微观动力学模型可以很好地模拟不同粒径催化剂上的动力学结果，在所研究范围内表面最丰物种为C₂H₄^*和C₂H₃^*，通过微观与宏观动力学的特征判断3种催化剂上乙炔加氢的速率控制步骤为乙烯基加氢生成乙烯。

通过壳聚糖（CS）改性介孔二氧化硅，并负载铂得到Pt/CS-SiO₂催化剂，采用红外光谱（FTIR）、氮气吸附脱附（BET）、热重分析（TG）等对催化剂进行表征，同时考察了Pt/CS-SiO₂催化聚醚和三硅氧烷反应合成农用增效剂。结果表明：Pt成功负载在改性介孔硅上，Pt含量为0.85%；催化剂具有良好的重复使用性，使用7次后仍有较高活性，转化率和选择性均在90%以上；合成农用增效剂的最优工艺为n（MD^HM）：n（HDE）=1：1.1，反应温度为105℃，反应时间为3 h。测试产物在不同pH的水溶液中的水解性能，发现其在中性条件下可以比较稳定地存在。

吸附天然气被认为是未来最具有发展前景的CH₄储存方式之一，其中的关键是寻找合适的吸附剂，使其具有良好的CH₄吸脱附性能。以纳米多孔碳材料作为多孔活性炭的结构，采用巨正则蒙特卡洛（GCMC）和平衡分子动力学（EMD）的方法研究CH₄在纳米多孔碳材料中的吸附和扩散行为，通过考察不同因素的影响，期望获得高的CH₄吸附量和自扩散系数。其中，研究的主要因素有：构成多孔碳材料的石墨片微元的大小、多孔碳材料的不同密度、多孔碳材料的表面基团改性。结果表明：多孔碳材料对CH₄的吸附受石墨片微元种类和混合比例的影响不大；在所研究的多孔碳材料密度范围内，存在最优密度，能够获得最大的CH₄吸附量，此最优密度在0.50 g·cm^-3左右，但是多孔碳材料的表面经羟基修饰后，最佳材料密度发生了偏移，此时最优密度在0.72 g·cm^-3左右；此外，经表面改性后的多孔碳材料吸附量大小顺序为：CH₃ > OH > CO > COOH；对于CH₄在多孔碳材料中的扩散，总体规律是低的密度，并且经过COOH修饰，其CH₄自扩散系数最大。

陶瓷膜具有耐高温、耐酸碱、强度高等优点，在液体分离领域得到了广泛应用。对陶瓷膜进行表面改性，可进一步提升其性能，但基于表面化学反应的改性方法工艺过程复杂，难于控制。原子层沉积（atomic layer deposition，ALD）是基于表面自限制化学反应过程的气固相薄膜沉积技术，可以在纳米尺度精确调控孔道结构，特别适用于多孔分离膜的改性和功能化。目前尚无适用于大尺寸陶瓷膜的ALD设备，需要对ALD过程进行专门的优化设计。通过CFD模型对1 m长的单通道陶瓷膜的ALD过程进行了研究，在数学模型中考虑了两种气体源交替进入腔体中所引发不同的表面反应，并考虑了脉冲边界的影响。模拟计算结果与实验比较平均相对误差为1.69%。在数值模拟的基础上，提出了双向交替旋转脉冲的ALD模式，为陶瓷膜的ALD沉积改性的装备设计和过程优化提供了理论依据。

为提高海藻酸钠（SA）膜的渗透汽化分离性能，分别采用纳米氧化铝、纳米氧化锆和纳米氧化钛对SA膜进行改性，对比分析了3种不同杂化膜渗透汽化分离性能的差异，并将分离性能较好的杂化膜应用到乙酸与乙醇酯化反应脱水的体系中。系统考察了无机纳米粒子含量对SA膜渗透汽化分离性能的影响，对杂化膜进行了接触角、傅里叶红外（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、热重/差示扫描量热（TG/DSC）、X射线衍射（XRD）和拉伸强度等表征与分析。结果表明，无机纳米粒子能提高SA膜的热稳定性、机械强度和渗透通量，当无机纳米粒子与SA质量比为0.3时，掺杂TiO₂、ZrO₂和Al₂O₃的杂化膜二碘甲烷的接触角依次升高，同时渗透通量也依次升高。SA-0.3Al₂O₃杂化膜亲水性较好，然而SA-0.3ZrO₂杂化膜分离性能最优，50℃下分离水含量10%的乙醇-水溶液，膜渗透通量达到336 g·m^-2·h^-1，渗透侧水含量99.97%，分离因子29990。酯化反应脱水实验表明，在80℃时，酯化反应脱水实验乙酸转化率均高于无脱水实验乙酸转化率，平衡转化率不断被打破，反应12 h后，转化率由平衡时的79.3%提高到93.9%。

高容量蛋白质色谱介质是色谱过程高效化的材料基础和重要前提。采用原子转移自由基聚合（ATRP）技术，以甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体化合物合成了多种无规共聚物接枝离子交换色谱介质，并对其蛋白质吸附性能进行研究。单体总浓度一定情况下共聚物接枝色谱介质孔道半径（r_pore）随MMA浓度升高而增大，反映出接枝共聚物链渐趋塌陷的特征。蛋白质吸附结果表明，溶菌酶吸附容量取决于介质的离子交换容量；而抗体吸附容量则与rpore及相应的聚合物层厚度变化密切相关。随着聚合物层厚度的增大，聚合物层对抗体的空间排阻作用增强，抗体吸附容量下降。此外，引入MMA优化共聚物分子链可显著提高蛋白质吸附量，在SEP-gS30/M30介质中抗体和溶菌酶的饱和吸附量分别达到237 mg·g^-1和380 mg·g^-1。无规共聚物接枝离子交换色谱介质孔道内聚合物层厚度和蛋白质吸附也受无机盐浓度调控。

当吸附质尺寸与分子筛的孔结构尺寸相当时才能进入分子筛的内部，分子筛的孔道尺寸是影响吸附性能的重要因素之一，NaOH溶液处理可实现分子筛孔径的调变，以改善分子筛对吸附质的选择性和扩散传质能力。通过对碱处理后的Beta分子筛进行BET、TEM、FT-IR、XRD和NH₃-TPD表征，以考察碱处理对Beta分子筛晶体结构、表面酸性和孔结构参数的影响。碱处理Beta分子筛吸附脱硫的结果显示，碱处理后Beta分子筛吸附量和吸附速率明显增加，尤其动力学尺寸较大的二苯并噻吩吸附量达到了5.06 mg·g^-1。吸附动力学研究显示，该吸附过程符合准二级动力学方程，碱处理后分子筛吸附速率常数和粒子内扩散速率常数明显增大，有效地改善了硫化合物在孔道内扩散传质性能，脱硫效率增加。

液滴的过热度是维持其蒸发的关键因素，直接决定了盐水分离设备的水分离率。提出和设计了一种集高效热管传热和固体吸附技术为一体的盐水分离装置，并对质量分数为3%的NaCl溶液进行水分离实验，结果表明：热管能以高热通量快速传递液体闪蒸后二次沸腾所需的热量，显著增加单位时间内的水分离容积速率；引入吸附床后，蒸发室压力在吸附过程前半段有明显降低，降幅约为0.4～1 kPa，即降低了液滴的沸点，提升了过热度，这为更低品位的热源在盐水分离方面的利用提供了新途径；降低热源温度，吸附剂的吸附能力相应降低，要达到同样的水分离速率，需增加吸附剂用量。

基于液滴低压闪蒸理论，设计了一套悬垂液滴的真空闪蒸可视化实验装置，研究了质量分数为0、5%、10%、20%的乙醇溶液液滴的降压闪蒸特性，记录了液滴的成核结晶过程。液滴在降压条件下会经历液态蒸发、伴随气泡生长的蒸发、稳态蒸发结冰、伴随气泡生长的结冰、外部结冰内部气泡逸出最终爆裂5种形态。研究表明乙醇溶液的浓度越高，液滴的凝固点越低，液滴结晶所需时间越长；同时还发现一定浓度的乙醇溶液可以提高液滴结晶时的闪蒸室压力，降低了对系统真空度的要求。

采用新型的气升式陶瓷膜过滤系统处理油田含聚采出水，通过气液两相流替代单一的液相流动，降低了陶瓷膜处理油田含聚采出水过程的能耗，系统考察了曝气孔大小、曝气量和跨膜压差对膜渗透通量的影响。结果表明，采用孔径为微米级的曝气头曝气使高压气体在多通道膜管内的分布更为均匀，进而有效抑制膜污染和浓差极化，延缓通量衰减。当曝气孔径为1 μm时，渗透通量达到最大，且曝气量从300 L·h^-1增加到600 L·h^-1时，通量显著增加。此外，跨膜压差对膜的渗透通量影响显著，当跨膜压差为0.4 MPa时，渗透通量最佳。陶瓷膜处理油田采出水的出水水质各方面指标数据较为稳定，达到5.1.1回注水标准。最后，计算讨论了气升式陶瓷膜过滤装置的吨水能耗。

实际生产过程中，预测控制因其解耦性能和强鲁棒性得以广泛使用。在预测控制的研究中大都忽略控制过程中的干扰作用。对于控制过程中存在的可测且变化规律已知的干扰作用，干扰对输出的影响具有一定的可预见性，可通过在预测控制器中引入前馈的方法加以利用。前馈变量的引入会对系统的控制效果产生影响，如果不先对其影响进行分析而直接求解优化，最终结果不能反映预测控制的实际效果。本文从可行域的角度出发，通过几何表现形式，直观分析前馈变量的引入造成的可行域变化；进一步使用了凸空间的思想，通过求解可行域的顶点集合来确定可行域的大小，进而得出前馈变量对系统可行域的影响效果，通过仿真验证了本文方法的有效性。

基于粒子滤波研究了间歇过程的状态估计问题。根据间歇过程双维动态特性,针对关键参数在线检测精度低、离线分析时滞大等问题，分别建立一种双维状态转移模型和时滞测量模型，并利用贝叶斯方法及前/后向平滑，提出一种含时滞测量值下的双维状态估计算法。该算法通过融合先前批次和时滞测量值的信息提高估计精度，并且克服了离线采样周期和时滞时间不确定的问题。在数字仿真和啤酒发酵过程中的仿真应用验证了该算法的有效性。

针对工业过程数据的多模态和非高斯特性，提出一种基于独立元混合模型（independent component analysis mixture model,ICAMM）的多工况过程故障诊断方法。该方法将独立元分析与贝叶斯估计结合，同时完成各个工况的数据聚类和模型参数求取，并建立基于贝叶斯框架下的集成监控统计量实时监控过程变化。在检测到故障后，针对传统的变量贡献图方法无法表征变量之间信息传递关系的缺点，提出基于信息传递贡献图的故障识别方法。该方法首先计算各变量对独立元混合模型统计量的贡献度，进一步通过最近邻传递熵描述故障变量之间的传递性，挖掘故障变量之间的因果关系，从而确定故障源变量和故障传播过程。最后对一个数值系统和连续搅拌反应釜（CSTR）过程进行仿真研究，结果验证了本文所提出方法的有效性。

针对钢铁企业蒸汽系统汽源设备多、能源品种多的特点，以某大型钢铁企业实际运行的蒸汽系统为背景，运用等效电方法对蒸汽系统的能量转换作出科学分析，采用数学规划方法，建立多目标的混合整数非线性规划模型（MINLP）。采用分步优化方法，先以蒸汽系统小时能源总成本最低为目标，将得到的结果乘以松弛系数建立成本约束并以(火用)效率最高为目标，利用LINGO软件求得多目标-约束优化模型的全局最优解，再通过改变松弛系数得到一组Pareto前沿。最后与单目标优化和多目标遗传算法结果相比较，证明分步优化方法所得的结果是可行的综合最优结果，能够实现低成本和高(火用)效率的双目标，并为生产调度提供依据。

为了有效计算最优初压，首先提出一种基于模拟退火和混合迁移的生物地理学优化算法（B-BBO-SA）优化相关向量机（RVM）的热耗率预测模型；然后在该模型的基础上利用B-BBO-SA算法寻找各个负荷下热耗率最小时所对应的主蒸汽压力。通过与B-BBO-SA-SVM进行比较，B-BBO-SA-RVM具有更好的泛化能力；另外，得到的最优初压与设计初压存在着一定的差别，它更能准确地指导汽轮机的安全、经济运行。

污水生化处理中的运行故障会引起出水水质不达标、运行费用增高和环境二次污染等严重问题，需要及时准确地对运行故障进行诊断。考虑到污水处理过程运行状态数据的不平衡性造成故障诊断准确率下降，提出了一种基于核函数的加权极限学习机污水处理过程实时在线故障诊断方法。该方法以极限学习机为基础，采用加权的方式处理数据的不平衡特性，通过核函数的非线性映射来提高数据线性可分的程度。仿真实验证明，本文建立的污水处理在线故障诊断模型在线测试精度高，泛化性能好，模型在线更新速度快，能够比较好地满足准确性和实时性，实现对污水处理过程的在线故障诊断。

在过程系统的控制与故障检测等方面，状态估计发挥着重要作用。针对非线性过程系统状态估计过程中初始状态不确定性问题，提出一种鲁棒粒子滤波方法。该方法首先引入初始状态准确性间接判定准则，根据判定的结果来选择是否进行基于观测偏差反馈机制的初始状态迭代改进。初始值准确性较差时，可以通过初始状态迭代改进策略使最终的初始粒子更接近真实的初始状态，从而增加产生初始粒子的正确性概率，通过粒子滤波迭代得到更准确的状态估计结果。将提出的鲁棒粒子滤波方法与传统粒子滤波方法应用于两个非线性动态系统实例中，结果验证了所提出方法的有效性与鲁棒性。

干气密封系统中气体通过过滤器、阀门、孔板和密封端面等组件时会发生焦耳-汤姆逊（JT）效应，可能导致密封气温度降低，甚至出现液相凝析。焦耳-汤姆逊效应一般通过焦耳-汤姆逊系数来反映。针对干气密封常面临的氢气、氮气、空气和二氧化碳，利用VDW方程、RK方程、SRK方程和PR方程4个经典状态方程（EOS）分别计算了相应的焦耳-汤姆逊（JT）系数，并与文献实验数据进行了比较，选择最佳状态方程作出各气体的JT系数曲线和焦耳-汤姆逊反转曲线（JTIC），并利用编程计算出空气和氮气通过干气密封端面时，由于JT效应引起的气体温降。结果表明：实际气体的焦耳-汤姆逊效应，对干气密封的节流环节会产生重要影响。常温条件下，氢气发生致热效应，而氮气、空气和二氧化碳气体发生致冷效应。采用4种状态方程计算焦耳-汤姆逊系数时，RK方程的平均相对误差和最大相对误差最低且分别小于4%和10%。干气密封气体的实际气体焦耳-汤姆逊效应能引起较大的温度变化，其中气体介质压力比介质温度对温差的影响更大。压力较小时JT效应引起的温降可以忽略。关键词：干气密封；实际气体；状态方程；焦耳-汤姆逊系数；反转曲线

分别以硝酸镁和氯化镁为原料，氨气为沉淀剂，采用一步水热法制备六方片状氢氧化镁，并利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对产品进行表征。采用第一原理赝势平面波方法，对氢氧化镁的各个经常显露面族的能量、电子结构和布居数进行理论计算。结果表明，p轨道对氢氧化镁晶体各表面的结构稳定性起着主导作用，氢氧化镁晶体（001）面的总能量较低，O-Mg和H-Mg键的结合力较强，存在热力学稳定性，会成为顽强显露晶面，较好地解释了氢氧化镁六方片状形貌的成因。

考察了固定化酶常用载体-氨基树脂几何结构及表面活化过程对固定化核酸酶P₁性能的影响，并进行了动力学和连续催化稳定性研究。FESEM、BET及FTIR等表征发现，氨基树脂具有大量酶可利用的孔，在固定化过程中核酸酶P₁主要利用的孔径范围为4～30 nm。相对游离的核酸酶P₁而言，所得固定酶耐酸、耐热性增强；米氏动力学研究表明各组固定酶对底物的亲和力下降，最大反应速率下降；后交联组的重复利用性相对物理吸附、化学交联组明显增强。优化的固定化条件为：酶和载体比例为3：20（质量比），酶浓度为0.8 g·L^-1，酶液pH为6.0，固定时间为10 h，在优化条件下所得固定酶的单位载体酶活为10013 U·g^-1。同时设计及优化柱连续反应器操作条件，确定反应温度为65℃，进料流量为0.75 ml·min^-1，使得产品的核苷酸浓度维持30 g·L^-1（水解率为60%）以上的累计时长达120 h，有利于核酸酶P₁连续生产核苷酸的工业化应用。

对ABR系统进行改良，建立新型的“活性污泥-生物膜”杂合厌氧折流板生物制氢反应器（SMHABR），研究其乙醇型发酵的形成及其产氢及COD处理能力。反应器分为5个格室，有效容积43.2 L，实验共进行180 d。系统以红糖废水为原料，在HRT为12 h，温度为（35±1）℃，通过分阶段提高进水COD的方式，可使ABR系统在35 d内培育驯化形成乙醇型发酵菌群体系。进水COD在约3500 mg·L^-1时产氢量最大，总产氢量可达到44.75 L·d^-1。进水COD浓度达到约7100 mg·L^-1时COD去除率最大，平均总去除率可达到49.33%。COD去除率最大值并未与产氢量最大值同时出现，说明产氢最适进水浓度与COD去除最适进水浓度并非相同。

以低浓度Cu²⁺水溶液模拟重金属离子废水，研究了胶原多肽基表面活性剂（阴离子型CBS和阳离子型C-CBS）对重金属离子废水的沉淀浮选性能。通过单因素实验考察了pH、气速、表面活性剂质量浓度、气浮时间、Cu²⁺初始浓度等因素对废水中Cu²⁺沉淀浮选效果的影响。结果表明，CBS和C-CBS均适用于在碱性条件下对金属离子废水进行沉淀浮选，Cu²⁺的去除率达到90%左右；且随着气速的升高，Cu²⁺的去除率增加而后趋于不变；随着表面活性剂用量的增加，对CBS，Cu²⁺的去除率增加，而对C-CBS，Cu²⁺的去除率反而下降；随气浮时间延长，Cu²⁺去除率逐渐增加而后趋于不变。研究表明，胶原多肽基表面活性剂可用于重金属离子废水的沉淀浮选。

考察了在典型非离子表面活性剂Tween 80辅助增溶作用下，活化过硫酸钠（SPS）对多环芳烃（PAHs）污染土壤的氧化修复性能。研究结果表明，室温下10%（20 g·L^-1）的Tween 80对PAHs的平均洗脱效率达到37.8%，连续淋洗样品4次，PAHs平均解吸率可达89.5%以上。当使用柠檬酸（CA）络合硫酸亚铁为活化剂时，在84 mmol·L^-1 SPS浓度条件下，将反应Fe （Ⅱ）浓度由0.84 mmol·L^-1增加至4.2 mmol·L^-1，PAHs的平均去除率可从64.3%提高至73.5%。但当Fe （Ⅱ）浓度继续增大时，PAHs的去除率反而降低。固定SPS与Fe （Ⅱ）摩尔比为20：1，当SPS浓度持续增加至168 mmol·L^-1时，总PAHs的平均去除率可提高到86.1%，之后SPS浓度对PAHs的去除率无显著影响。在活化SPS体系中添加0.25%的Tween 80后，与不加Tween 80的反应系统相比，PAHs平均去除率提高约14%。最终优化结果显示，在0.25% Tween80，42 mmol·L^-1 SPS，2.1 mmol·L^-1 Fe （Ⅱ）浓度条件下，受污染土壤中PAHs平均去除率可达到90.0%。因此，Tween 80强化过硫酸钠可作为PAHs污染场地氧化修复的有效手段。

以改性硅藻土为载体，采用硼氢化钠液相还原法制备了硅藻土负载的纳米铁（NZVI-CDt，nanoscale zero-valent iron supported on modified diatomite）复合材料。结果表明，所制得的纳米零价铁颗粒呈球形，粒径小于100 nm，均匀分散在改性硅藻土表面，部分纳米铁颗粒镶嵌在硅藻土孔隙内。NZVI-CDt能高效去除水体中NO₃^--N，当pH=7，温度为25℃，初始浓度为20 mg·L^-1，NZVI-CDt复合材料投加量为0.5141 g，反应60 min时，NZVI-CDt对NO₃^--N的去除率达到90.1%。NZVI-CDt去除NO₃^--N的反应符合准一级反应动力学方程，反应速率常数k_obs随着NO₃^--N初始浓度的增加而呈现下降的趋势。

针对高氨氮低C/N比干清粪养猪废水处理面临的脱氮问题，制作并运行了一种升流式微氧生物膜反应器（UMBR），考察了废水水质和由出水回流比调控的溶解氧（DO）对系统处理效能的影响。结果表明，将系统内DO控制在0.23～0.70 mg·L^-1范围，不会对UMBR的COD去除率造成不良影响，而且能够保证NH₄^--N的氧化效能。但DO为0.70 mg·L^-1的微氧环境，会抑制厌氧氨氧化作用，降低系统的TN去除效能。在HRT 8 h、27℃和DO 0.40 mg·L^-1的条件下，UMBR对NH₄^--N和TN的去除负荷平均可达0.94和0.91 kg·m^-3·d^-1，COD去除负荷也能达到0.60 kg·m^-3·d^-1左右。分析认为，填料的布设及生物膜的着生，不仅保证了UMBR的微生物持有量，而且可为化能自养菌群、氨氮氧化菌群、自养反硝化菌群和异养反硝化菌群等微生物类群创造各自适宜的微环境，是系统保持污染物高效去除的生物学基础。

化学团聚技术是实现燃煤烟气超净排放的有效技术之一，采用燃煤热态实验系统，分析探讨化学团聚技术促进电除尘对PM_2.5和SO₃的脱除作用，考察了化学团聚剂添加前后细颗粒化学组分及粒径的变化，以及化学团聚室、电除尘出口PM_2.5和SO₃浓度变化，并分析促进PM_2.5和SO₃脱除的机理。结果表明：喷入化学团聚剂后，细颗粒粒径峰值由0.1 μm增大到3 μm左右，细颗粒化学组分基本保持不变；电除尘出口细颗粒物数量浓度由5.8×104 cm^-3降低到3.2×104 cm^-3，电除尘效率提高45%；烟气SO₃浓度由40 mg·m^-3提高到100 mg·m^-3时，单一化学团聚对SO₃的脱除效率由42%提高到68%，协同电除尘SO₃脱除效率由66%提高到86%。

针对晚期垃圾渗滤液NH₄^--N浓度高、C/N低、深度脱氮困难的问题，采用CANON工艺在曝气/缺氧搅拌循环交替的运行方式下，处理晚期垃圾渗滤液实现了深度脱氮。系统经过130 d的驯化培养后成功启动，长期试验研究结果表明，在进水COD、NH₄^--N、TN浓度（mg·L^-1）分别为2050±250、1625±75和2005±352情况下，出水COD、NH₄^--N、TN浓度（mg·L^-1）能达到407±14、8±4和19±4，总氮去除率达到了98.76%。在未投加外碳源的情况下，CANON工艺在曝气/缺氧搅拌的运行方式下实现了对晚期垃圾渗滤液的深度脱氮。此外，经荧光原位杂交（FISH）检测表明，在该运行方式下能够成功富集氨氧化菌和厌氧氨氧化菌，各占总菌数的19.5%±1.3%和42.7%±5.02%，为CANON工艺用于处理晚期垃圾渗滤液的工程应用提供参考。

煤化工废水生化处理出水仍含有大量有毒和难降解污染物，对环境具有严重的危害，采用缺/好氧移动床生物膜反应器（ANMBBR-MBBR）复合生物短程脱氮技术对煤化工废水进行深度处理。试验结果表明，生物组合工艺有效缓解了废水有毒抑制物和低碳氮比对生物脱氮工艺的负面作用，最佳运行条件为水力停留时间12 h，硝态氮/亚硝态氮混合液回流比200%，该工艺对COD、氨氮和总氮的去除率分别为68.1%、84.0%和74.7%，相应的出水浓度分别为48.0、4.8和13.9 mg·L^-1，均达到了国家城镇污水处理厂污染物排放一级A标准；高有毒负荷下，与传统的A²O生物脱氮工艺相比，该组合工艺具有更加稳定和高效的脱氮效能；而且ANMBBR有效地提高了废水生物降解性（BOD₅/COD值增加至0.3），有利于短程硝化的高效运行，MBBR处理后出水有毒抑制物的数量和种类分别减少了84.4%和54.5%。因此，该组合工艺具有性能高效稳定和经济节约的技术优势，适于煤化工废水深度处理的工程化应用。

空气悬浮颗粒物易积聚在空冷凝汽器（空冷器）翅片通道内形成灰垢，其低导热性严重降低了空冷器换热性能，影响空冷机组安全性和热经济性。以灰垢造成年累计损失费用最小为目标，基于产品损失和清洗维护费，提出一种空冷器灰垢最佳清洗周期优化算法，联合冗余面积费，构建灰垢费用评估计算模型，以某600 MW直冷机组参数为例，通过现场在线监测的实验数据建立灰垢热阻的降率预测模型。实例分析表明：600 MW直冷机组最佳清洗周期为28.3 d，年均清洗8次，单位容量机组年累计灰垢费用为4528.3元·MW^-1·a^-1，2014年底全国直冷机组1.43亿千瓦计，年累计灰垢费用为6.48亿元·a^-1，与当前现场年均清洗2次工况比较，最佳清洗周期优化后可节约2868.1元·MW^-1·a^-1，全国年累计节约灰垢费用4.1亿元·a^-1。

以深部矿井降温系统管道内壁出现的结垢问题为研究对象，首先采集管道水样进行水质全分析测试，确定管道内成垢性离子并建立化学及数学模型，其次采用第一性原理计算方法研究得到了深部矿井降温系统管道结垢微观机理。结果表明，深井降温系统管道内壁结垢过程包括Ca²⁺和CO₃²⁺的结合结晶及MgCo₃、CaSO₄转化为CaCO₃的转化；理论分析及第一性原理计算结果表明，深井降温系统管道内壁结垢的主要影响因素为成垢性离子（Ca²⁺、HCO^-、Mg²⁺和SO₄^2-），且和的存在会抑制碳酸钙结垢的产生。该研究对于深部高温热害矿井的降温系统的结垢产生机制以及采取合理的防、除垢措施，保障良好的矿井降温效果和安全生产具有理论指导意义。

以异养颗粒污泥为接种污泥启动SBR反应器，通过协同调控进水碳、氮负荷比值，成功获得了具备短程亚硝化功能的自养型颗粒污泥。基于对粒径分布、胞外聚合物（EPS）和功能菌动力学活性的分析，系统阐述了影响污泥性状与功能演化的关键因素。结果表明，随着氨氧化菌（AOB）活性（μ_NO3-N）的持续增强和对亚硝酸盐氧化菌（NOB）活性（μ_NO3-N）的有效抑制，反应器对亚硝态氮（NO₂^--N）的累积速率可达1.34 kg·（m³·d）^-1。污泥平均粒径由1.4 mm增至2.2 mm，颜色变为红棕色，沉降性能明显改善。得益于EPS的不断累积，颗粒污泥在高选择压条件下（沉淀时间3 min），仍能有效截留、固定AOB。曝气反应期间，游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）对NOB的选择性抑制也是实现稳定亚硝化反应的重要原因。

以碳酸钙悬浮液、活性污泥混合液及蛋白溶液作为过滤介质，采用标准堵塞过滤和沉积过滤数学模型预测3 h内膜污染类型，结合膜孔径分布、过滤介质粒径分布和污染阻力分布，研究同质增强型聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）中空纤维超滤膜污染机理。将同质增强型PMIA中空纤维膜应用于MBR系统处理城市生活污水，监测其长期运行的出水水质；借助场发射扫描电镜和特征X射线能谱仪对比分析水洗和化学清洗效果。研究结果表明，当过滤介质为蛋白时，t-t/V线性相关系数为0.9940，膜污染符合标准堵塞模型；当过滤介质为碳酸钙悬浮液和污泥混合液时，V-t/V线性相关系数分别为0.9733、0.9994，二者较为符合沉积模型。应用于MBR中的同质增强型PMIA中空纤维膜对COD、NH₄⁺-N、TP的平均去除率分别为97.78%、96.71%、49.81%，出水水质较好。经化学清洗后膜表面元素接近于原膜，清洗效果较佳。

采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱法（ATR-FTIR）研究了分散剂官能团特征与神府煤（SFC）成浆性匹配规律。基于4种分散剂的ATR-FTIR分析结果，采用Gaussian分峰法计算了这些分散剂中亲水基团（-OH、-C-O、-C=O、-SO₃^-）和疏水基团（-CH₃、CH₂、-C=C）的分布，研究了分散剂中亲、疏水基团对神府煤成浆性的影响。结果表明：用ZFZ分散剂所制备的神府水煤浆（SFCWS）的定黏浓度最高，用MZS分散剂制备的SFCWS的浓度最低。这主要归因于ZFZ分散剂有较多的亲水基团，相对较少的疏水基团，与神府煤有良好匹配性。采用偏最小二乘法（PLS）建立了分散剂与神府煤定黏浓度预测模型和匹配度模型，选用JJN、DNC和SMS分散剂验证了模型的精确性，误差在±1%以内，同时定黏浓度预测值和匹配度的预测值与定黏浓度的实验值变化趋势一致。

通过简单加热并搅拌甲基咪唑盐酸盐和草酸的混合物合成了甲基咪唑盐酸盐/草酸（[HMIM]Cl/H₂C₂O₄）型酸性低共熔溶剂，以[HMIM]Cl/H₂C₂O₄为萃取剂和催化剂、H₂O₂为氧化剂催化氧化法脱除模拟油中的二苯并噻吩，考察不同的脱硫体系、反应温度、催化剂加入量、氧硫比、模拟油中含硫化合物类型对脱硫率的影响。实验表明，在反应温度为40℃、模拟油量为5 ml、[HMIM]Cl/H₂C₂O₄加入量为1.25 ml、O/S 12、反应时间为140 min的最佳反应条件下二苯并噻吩的脱除率可以达到92.2%。动力学分析表明，该氧化脱硫体系符合一级反应动力学方程。循环使用7次后催化剂的活性没有明显降低。

萘是典型的多环芳烃，毒害大、难降解，既是重要的环境污染物，又是代表性的石油烃成分，成为各类油污染场地生物修复的难点。碍于其水溶性差而制约了相关研究。利用一株从废油中分离得到的兼具石油烃降解能力和润湿反转无机杂质能力的约氏不动杆菌开展了萘的生物降解特性研究。通过研究降解因素优化出基础的降解条件；在此基础上，在50～2000 mg·L^-1范围内研究了该菌对萘的生物降解特性；并利用Monod模型和Haldane模型对比研究了该菌降解萘的动力学行为。结果表明，该菌在以2000 mg·L^-1萘为唯一碳源的特定条件下，以5%的接种量可以在146 h左右实现萘的全降解；Haldane模型适合于描述菌株的生长和底物降解行为，而Monod模型只适合于描述低浓度下萘的生物降解特性。

以高炉渣为主要原料，在前期工作基础上，通过更进一步深入研究，开发出高炉渣制备系列精细化工品的完整工艺路线。采用硫酸酸解高炉渣的方法，获得产品石膏；制备超细硅酸铝的最佳水渣比为7：1，体系pH控制为4.0，通过加入铝片的方式进行除铁；制备镁铝尖晶石的最佳尿素质量百分比为65%，最佳除铁方法为向前体溶液中加入5% Na₂S₂O₄。采用高炉渣制备得到的3种产品，其化学成分均符合相关标准。该工艺路线具有流程短、成本低等优点；渣中有价组分得以全部利用，无残渣排放，环境效益明显。

针对制革废水高悬浮物含量、高有机物浓度及高色度的特点，采用混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺对其进行中试处理研究，重点考察混凝预处理的反应条件（pH、投药量等）、生物反应器的启动策略，以及水力停留时间（HRT）、溶解氧（DO）和水温等运行参数对制革废水处理效果的影响。结果表明：当混凝过程中pH为9.0～10.0，聚合氯化铝（PACl）投加量为350～450 mg·L^-1时，废水悬浮物浓度（SS）、色度、总铬和化学需氧量（COD）去除率的平均值分别为70.4%，73.9%，97.7%和37.9%；基于阶梯负荷启动策略，50 d左右完成联合厌氧折流板反应器的启动，厌氧环节在HRT为20 h、水温30℃左右的条件下能够去除68.2%左右的COD；通过对兼氧-好氧膜生物反应器中DO分布的研究和HRT的优化，该单元的COD和NH₄-N的平均去除率分别达到67.7%和81.3%（HRT 6 h，DO 2.0～3.0 mg·L^-1）。经过组合工艺的处理，系统出水各项主要指标（COD、NH4-N、SS、色度和总铬等）达到DB 44/26-2001一级排放标准，表明本文提出的新工艺在制革废水处理中具有良好的应用前景。

有机树脂纽扣废物是一种典型的危险废物，且通常会加入含重金属和氯元素的颜料。将产生广泛的脲醛树脂和不饱和树脂纽扣废物作为对象，研究其焚烧处理过程中的特征分解温度、气相污染物及重金属分布规律，旨在为其污染控制提供科学依据。结果表明，脲醛树脂纽扣废物的热分解温度范围为240～600℃，特征性的气相污染物为NO；不饱和树脂纽扣废物的热分解温度在180～600℃，特征性气相产物为CO₂、H₂O、CO、CH_n、R-OH、R-CHO和R-COOH，这些物质与原料中的氯元素为二英类物质的形成提供了条件。具有装饰功能的树脂纽扣中Pb、Zn、Cu、Bi和Ti含量较高，主要来自含铅[PbCO₃和Pb（OH）₂]珠光浆和氯氧化铋（BiOCl）珠光浆等颜料，基于这些金属在焚烧过程中的分配特征，应重点控制Pb和Bi释放。

利用电渗透和高级氧化技术，采用自制实验装置对城市污水处理厂的脱水污泥进行了脱水研究，系统研究了过硫酸盐投加量、铁盐与过硫酸盐比例、电压梯度、脱水时间和污泥厚度对污泥脱水的影响。结果表明，电渗透-高级氧化复合技术可以改善污泥的脱水性能，在污泥样品为140 g、过硫酸盐投加量为100（mg·g DS）^-1、Fe²⁺与过硫酸盐比例为1：1、机械压力为17.59 kPa、控制初始电压为11 V·cm^-1时，污泥的含水率可以降低至60%以下，与单独使用电渗透技术相比，泥饼具有更好的均匀性，便于后续的运输和安置。

基于蛋白质与多糖的Maillard反应与自组装制备一种新型的绿色的具备核壳结构的纳米凝胶。利用干热反应制备大豆7S球蛋白与葡聚糖的共价接枝物（soy β-conglycinin-dextran conjugates，SDC），通过对SDC热处理使其自组装成大豆7S球蛋白-葡聚糖纳米凝胶（soy β-conglycinin-dextran nanogels，SDN），对其形貌、结构及性质进行分析，并利用多糖的空间位阻效应抑制蛋白质宏观过度聚集的理论指导，探讨尺寸均一SDN的形成机制。形貌学与zeta电位分析表明SDN为具备核壳结构的球状粒子，其外壳由亲水性的葡聚糖构成，内核由凝胶化的蛋白构成；表面疏水性分析表明内核蛋白的三级结构发生转变，疏水基团暴露，从而形成多个疏水空腔；稳定性分析表明SDN具有高度的pH稳定性与储存稳定性，对疏水活性物质的输送载体构建具有重要的借鉴意义。