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环境保护技术及装备硕士点

2010年05月17日 22:51 管理员 点击:[]

一、该学科的内涵                                                    

本学科的形成是随着人类赖以生存的石油资源储量有限,工业技术快速发展和开采能力提高,石油资源紧缺危机凸显,节能节油成为我国国策,也成为事关人类千秋万代的大事,人类一方面要节约能源,另一方面需保护环境发展起来的。人类要对废弃油废物进行循环利用,最大限度地减少其进入环境,同时又要对废油等污染后的环境进行有效的治理。除了工业废油以外,随着人民生活水平的提高,各类餐饮废油对环境的污染也日趋严重。如何将废油转变为可用资源,实现节能减排、循环利用,促进学科的交叉与融合已成为迫切需要解决的问题之一。

人类对石油资源需求日益增加的同时,油污染及工业废油排放量剧增,造成环境污染和资源浪费,影响到国家循环经济和节能减排重大战略的实施,迫切需要开展有别于传统水体除油的油品深度除水与装备研究,满足具有特殊需求的“油处理”等环保技术研究,本学科与现有的环境工程学科相比,具有互补性,但也具有不同的学科内涵。本学科主要开展环境保护有关废弃物循环利用技术、污染控制材料、环境污染控制检测技术及其装备等的研究,它是环境工程研究领域的延伸。

本学科的内涵主要表现在:

1.对传统水体除油的油品深度除水的拓展和创新,在石油资源紧缺现象的严峻形势下,具体表现为对“废油”这种特殊废弃物的污染治理、资源化利用以及环保设备的研发,以实现废油的源头污染治理,恢复油品的使用性能,起到节能减排、综合循环利用的作用。

2.针对资源蕴涵量大的矿物油、人工合成油、餐饮废油等大宗废油进行系统资源化研究评价基础上,运用资源高效综合利用与油液污染物减排和处理方法进行研究,开发废油资源综合高效利用新工艺、新方法及新装备,帮助人们在开发和利用资源的同时保护好环境,节能减排,协调人类经济社会发展与资源环境的矛盾。

3.以优化废油资源化装备的功能、质量、成本为前提,综合考虑环境影响和资源效率的过程控制模式,通过废油资源化油品及工艺装备的检测、添加剂、工艺、设备、二次污染控制,从源头上考虑如何使其污染最小、资源利用率最大的整个产品生命周期,减少废油的排放以及“二次污染”,达到保护环境的目的。

4.本学科涉及到废油污染处理过程中的再生技术和装备、油污染控制材料及应用、污染控制检测技术等多学科领域,是一个系统工程,在兼顾化工和环境学科共性的基础上,通过环境、化工、生物、机械、控制等多学科技术的交叉,以废油资源——污染检测——环保技术——环保装备的发展模式,突出废油资源化的环境保护特色,进一步提高废油再生资源综合回收利用效率与废油再生产品质量,减少废油及其控制再利用过程的环境污染,以促进废油资源利用行业的节能减排,推动我国循环经济发展。

  

二、该学科的主要研究方向及研究内容

本学科是对人类赖以生存和发展的油类资源进行系统资源化研究评价基础上,对其进行科学有效的循环利用的一门新兴综合性学科,其任务是研究资源的赋存现状及规律,帮助人们在开发和利用资源的同时保护好环境,节能减排,协调人类经济社会发展与资源环境的矛盾。其宗旨是通过跨学科研究,为我国经济和社会的可持续协调发展提供理论、技术支持和政策法律保障。

本学科的特色是以工业废油、餐饮废油为主要研究对象,以系统、全面地开展油污染环境治理、废油资源化技术及装备的研究作为主要方向,涵盖了以下主要研究内容。

1.废弃物循环利用技术  

开展废油来源与产生机理研究,废油理化特性分析、测试与评价,不同废油基础特性数据库的构建,废油回收的基础油品调和技术研究;利用废油的化学、生物、物理方法的资源化技术开展废油净化、再生关键技术的研究,如废油薄膜蒸发技术、分子蒸馏技术、加氢精制技术、酶法转化技术、真空分离技术、非均相分离技术、梯度过滤技术、废油凝聚技术、废油吸附技术、低速离心分离技术等资源化技术研究。

该方向是本学科优先建设和重点发展的方向,已完成或在研的国家自然科学基金项目、国家“863”计划项目、教育部博士点基金项目、军工项目等国家及省部级项目有20多项,申报专利20多项,部分研究成果在大庆油田、胜利油田等单位得到推广应用,创造利税2000多万元;其中“抗燃油再生关键技术”研究成果,被新华社、央视国际、科学网、全球制造网、中国政府网等100多家权威媒体以“我国首次研制成功磷酸酯抗燃液再生设备”为题,进行了高度评价,其技术和装备研究成果分别获得2008年度教育部科技进步二等奖、2009年度全国商业科技进步特等奖。

 

2.环境污染控制检测技术

本方向以优化废油资源化装备的功能、质量、成本为前提,综合考虑环境影响和资源效率的过程控制模式,通过废油资源化油品及工艺装备的检测、添加剂、工艺、设备、二次污染控制,如何使其环境污染最小、资源利用率最大的整个产品生命周期。以废油资源化过程控制基本理论为指导,以先进的检测技术与仪器为手段,深入开展废油理化性能的新型传感器及信息获取技术,微分析仪关键技术,数字化在线测试关键技术,推进废油环保新技术、新工艺在废油循环利用中的应用研究;

本方向对资源化处理过程的控制、装备绿色性的评价体系和评价模型、以及污染控制检测系统的建立等关键技术,开展了大量前期性、基础性和关键性的研究工作。目前主持承担的该类项目有:国家科技部科技支撑重大计划项目子课题“机械加工工艺资源环境属性优化模型研究”等项目6项,完成国家自然科学基金项目、省部级等研究项目12项,发表相关方面的学术论文70余篇,申报专利10多项。

3.环境保护装备 

开展环境保护装备的制造工艺的研究与试验,采用化工机械的制造理论,研究废油及化工设备高压、负压容器的特殊加工工艺、无损探伤制造工艺、超高压油处理部件的无焊接制造工艺、废油资源化设备的小型化、轻量化结构与材料筛选、废油絮凝材料的筛选与制备、真空与液压系统的气密性能、密封材料的溶胀性能、过液表面与酸性油品的相容性能、绿色制造的生产工艺、废油高速离心分离设备的动平衡工艺性能、环保减震等各种功能的定量研究与试验,为废油资源化产品开发提供制造工艺研究与工艺试验。

本方向以《过程装备与自动控制》、《流体机械及工程》等研究为专业基础,已在分离机械、节能节油、环保领域获得了较好的前期研究积累,获得了“高效真空滤油机”、“破乳化透平油净化机”、“利用涡旋剪切实现乳化油的破乳装置”、“一种自控自检高效真空滤油机”、“自吸式离心分离的乳化油破乳处理机”、“双效喷雾真空分离装置”、“废油的膜过滤装置”等30多项国家专利,近年来在国内外重要学术刊物上发表论文60余篇。

4.污染控制材料与应用

该研究方向致力于针对有机污染物、废矿物油系列光催化材料、吸附材料的制备及应用研究。深入系统研究了ZnO、TiO2、Cu2O和PbWO4等光催化材料的制备技术,探索了其光催化机理,获得了稳定性高、对可见光响应的光催化材料,实现了可见光条件下对有机污染物持续、有效的降解;系统研究了膨润土、壳聚糖等吸附材料的改性及对水中有毒有害物质的新型吸附材料。

该方向取得了丰硕的成果,产学研成效显著。近5年,承担了省部级及以上项目20余项,研究成果获重庆市技术发明二等奖1项,申请发明专利3项,在包括Journal of Materials Chemistry、Journal of Hazardous Materials、Journal of Physical Chemistry C、Chinese Journal of Chemical Physics等国内外刊物上发表论文60多篇,其中被SCI、EI收录30多篇。与重庆环境科学研究院、重庆立法晋城有限公司、重庆飞扬活性炭有限责任公司等相关企业开展了广发合作,产学研合作成效显著,研究成果正逐步推向市场。

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