所属分类：资源高效利用

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：专利号：201920704958.7。本成果提供了一种利用自来水余能和压缩空气能回收冷水的节水节能热水器，包括热水器和与热水器连通的自来水冷水进水管和热水出水管，自来水冷水进水管和热水出水管同时连通三进一出混水阀，热水出水管上靠近混水阀的位置通过储水容器进水管道连通储水容器，储水容器通过储水容器出水管道连通混水阀，所述储水容器出水管路上设置有泄压阀、控制控制阀门和逆止阀。本成果可以利用自来水余能把热水器出口至实际出水口管路之间的冷水储存起来并在储水容器中形成压缩空气能，然后压缩空气能做功使这部分冷水在其他使用冷水的地方利用，实现这部分冷水资源90%以上的利用，在不消耗电能的前提下达到了节约水资源的目的，相较于循环泵节约利用该部分冷水的技术，节约了电能。本成果搭建的模型在增加用户用水体验的基础上能有效节约水资源，提高水资源的利用效率，该模型搭设简便，可推广使用。另外，可将该系统集成到新的热水器中，设计制造新型的节水节能热水器。在不消耗电能的前提下实现了热水器热水管中冷水资源90%以上的利用，节约了水资源。

所属分类：资源高效利用

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：本项目根据水库淤积形态，利用移动式射流船，从漏斗区顶部开始，射流船以一定速度向水库上游运动至三角洲顶部，船体拖动一定宽度的射流喷头冲蚀淤积面，使泥沙形成浑水流；浑水流在重力、异重流和持续不断射流的作用下向坝前运动，并在漏斗区沉积；漏斗区的泥沙在排沙或泄洪时排出水库。该处理方法可处理坝前20 km内的淤积泥沙，缓解水库的淤损。本项目的研究成果在我省乃至全国水库泥沙处理方面有着庞大的市场需求。项目已完成基础研究，现需要开展技术合作进行中试试验、技术推广。该项目提出利用射流扰动以及借助水库漏斗区地形特点塑造异重流进行库区局部泥沙不间断处理的新思路，并通过试验和理论分析确定其形成的边界条件和动力条件。该项目初步规划利用射流冲蚀塑造异重流进行库区泥沙处理的技术方案。

所属分类：资源高效利用

所属单位：中国科学院青海盐湖研究所

成果简介：1，钢渣-矿渣复合粉体28天火山灰活性指数最高达到82.38%(>65.00%，GB/T 2847-2005中用于水泥中的火山灰质混合材料),整体添加量为50wt.%和30wt.%时，可以分别制备复合32.5级和42.5级复合硅酸盐水泥。2.矿渣-碱渣复合粉体整体能够作为水泥厂火山灰质混合材料制备42.5级复合硅酸盐水泥及矿山采空区胶结/充填用胶凝材料的主体组分。

所属分类：资源高效利用

所属单位：河北工业大学

成果简介：该技术是由河北工业大学海水资源利用与环保团队研发，有助于解决海水淡化过程中易发生的钙结垢问题，提高浓缩水回收率以及综合利用的生产效率，降低过程成本，其中处理每吨海水的碱源成本可降低1-2元。以烟道气中的二氧化碳为沉淀剂，以碱厂废弃物为碱源，使烟道气中的二氧化碳在一定条件下与海水中钙离子发生选择性连续沉淀反应，经过吸收、反应、过滤等工序后获得低钙（浓）海水，并将烟道气中的碳以碳酸钙形式沉淀析出，99%以上的二氧化硫被脱除。以海水处理量5万m3/d的生产规模为基准，则成本会降低5万到10万元/d，可获得1.5万吨/年碳酸钙副产品。

所属分类：资源高效利用

所属单位：河北工业大学

成果简介：纳米TiO2具有无毒，对紫外光响应高，具有对VOCs产生光解形成无毒的CO2和H2O的作用，在大气环境和水环境治理中得到广泛应用。课题组经过多年研究，开发了对纳米TiO2进行改性，采用MOF结构对其进行CuO改性和黑化的技术工艺，使催化剂在紫外线下比传统纳米TiO2催化性能提高近10倍，在自然光下比传统纳米TiO2催化性能提高近30倍。为了容易实现工业化生产，团队采用球磨法，研制了纳米TiO2改进新工艺，以废旧电池芯粉为改性剂，光催化性能得到较大提高，可应用于大气VOCs光催化分解，也可应用废水的有机物的光催化技术。

所属分类：资源高效利用

所属单位：河北工业大学

成果简介：通过对催化剂配方优化、催化剂载体的选择、催化剂负载以及催化燃烧工艺优化的研究和开发，实现在蜂窝载体、板式和陶瓷纤维上负载催化剂，针对工业低浓度挥发性有机气体（VOCs）、低热值沼气等实现催化燃烧分解。该催化剂具有低阻力、低燃烧温度和高活性的特点，通过对气体浓度的调整，实现稳定燃烧的安全要求，该技术能满足低浓度有机废气和低热值气体的催化燃烧。该技术催化剂获得99%以上的处理效率，能满足工业运行需要。

所属分类：资源高效利用

所属单位：河北工业大学

成果简介：传统的柴油机SCR催化剂低温特性较差，获得具有在200~450℃温度范围内具有较高脱硝效率的SCR催化剂配方与生产工艺，通过对新型涂覆技术的开发，实现在蜂窝陶瓷上稳定的连续涂覆技术，经过干燥和煅烧后，催化剂牢固地负载在其表面，从而延长催化剂的使用寿命。

所属分类：资源高效利用

所属单位：河北工业大学

成果简介：建立了单个、多个混流点的混流效组低温多效蒸发海水淡化(LT-MED)数学优化模型,考虑各种热力损失、物性参数随温度和浓度的变化。编制系统优化求解程序,分析了不同工艺流程和参数对系统热力性能的影响,得到最优的系统流程以及TVC最佳引射蒸汽位置。多混流点系统的造水比(GOR)与单混流点系统相比提高了12.1%,比传热面积降低了8.4%;具有TVC的混流效组海水淡化系统流程较无TVC的流程造水比提高了43.77%,比传热面积降低8.07%。建立了低温多效蒸发海水淡化的经济分析模型,成本可低至6.71元/m3 。对LT-MED-TVC海水淡化系统的环境影响进行评估建立了多目标优化模型,采用ε-约束法和分层序列耦合算法进行求解。与常规优化方案相比,混流效组设计制水成本、吨水CO2排放可降低10.1%、10.54%,GOR增加11.95%。

所属分类：资源高效利用

所属单位：河北工业大学

成果简介：水质基准是指在环境中污染物对特定对象不会产生有害影响的最大浓度,是制定水质标准的科学依据。我国目前尚未建立完整的海水水质基准制定体系,缺乏污染物对海洋生物的毒性数据。现有海水水质标准已多年未进行更新,这对我国海洋生态环境保护和海洋资源开发产生了不利的影响。如何选择适宜的本地物种构建不同营养级、不同生物层次的毒性数据集、确定合适的基准制定方法以及推导有毒污染物的环境基准值,是本项目解决的关键问题。通过毒理实验、数据库检索获得本土生物的毒性数据,利用物种敏感度分布法推导基于渤海湾生物区系特征的有毒污染物水质基准值,并首次推导确立了渤海湾铜、锌、萘、多溴联苯醚BDE-47、BDE-209的水值基准值,可为渤海湾环境质量目标的确立提供科学依据,并用于相关海域的生态评价,亦可为我国其他海区环境质量基准的制定提供借鉴。

所属分类：资源高效利用

所属单位：河北工业大学

成果简介：我国新能源产业发展迅速,锂需求激增。同时,海水、盐湖卤水及油气田开采水等水体含有锂资源,但多具有高镁锂比特点,开发过程能耗高、锂损失量大。海水资源利用与环境保护团队开发基于单价选择性离子交换膜的选择性电渗析(Selective electrodialysis,S-ED)镁锂分离新技术,利用电驱动膜分离实现高镁锂比卤水锂资源的绿色选择性分离提取与浓缩,大大降低了化学药剂的消耗量;同时,对S-ED过程溶液化学性质及关键操作参数影响进行了系统考察,明晰了离子跨膜迁移传输机制,建立了“部分去水化”离子传输概念模型,优化了S-ED提锂过程参数,实现了镁锂的高效低碳化分离,为电渗析提锂技术的应用提供技术支持与理论参考。

所属分类：资源高效利用

所属单位：河北工业大学

成果简介：随着高品位锂资源的不断开发,实现海水、卤水、油气田采出水等中低品位锂提取/回收对保障锂资源稳定安全供应具有重要意义。海水资源利用与环境保护团队通过前期吸附剂提锂技术积累,结合膜分离提锂技术,创新开发LiMn2O4 /Li 1-x Mn2O4 “摇椅式”电极体系,充分利用锰酸锂离子筛对锂的高选择性,结合电化学氧化还原过程,实现了电位驱动下的锂资源高选择性提取。明晰了电化学吸附提锂过程中杂质离子的影响规律及作用机制,提出了“选择性浓差极化”模型,分别通过材料结构优化和提锂过程优化提升了电极循环稳定性、提锂效率和锂离子选择性,进一步降低了能耗,为实现高镁锂比、中低品位、复杂溶液体系锂资源稳定高效提取提供了理论依据与技术参考。

所属分类：资源高效利用

所属单位：河北工业大学

成果简介：目前提溴技术以传统空气吹出法和水蒸气蒸馏法为主,二者的核心均是以氯气为氧化剂。氯气是极易扩散、有毒有害危险化学品,在项目审批、运输、储藏以及使用方面均有极其严格的管理和监督;同时,传统的空气吹出法以庞大的填料塔作为溴的解吸和吸收设备,虽然操作简单、处理量大,但溴的解吸需高压、高通量的鼓风机,电耗能耗较高,在处理低品位溴资源方面成本偏高。电氧化法提溴的原理是以电解的方式将溶液中溴离子选择性氧化为溴分子。目前,该工艺已经在浓海水(溴离子约0.12g/L)、地下卤水(0.1-1.7g/L)及页岩气开采返排水与采出水(约1g/L)中溴的选择性提取/回收得到应用,具有绿色安全的特点,其能耗在850-1700kWh/t范围内。在间歇式装置的基础上进一步开发了模块化的连续式电氧化提溴装置,在连续操作下能达到更优的提溴效率和更低的能耗,较间歇式能耗低约36%。