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科学研究

科研成果简介

    面向国家重大战略需求,紧抓数字经济与绿色低碳双向融合转型机遇,瞄准核心关键技术,聚焦“四个特色”方向,以“补短板、强特色、促交叉、提能力”为理念,整合学院内外优势资源,建立协同创新体系、营造良好创新生态、提升科技成果转化质量,支撑北京工业大学服务首都高质量发展,助力北京国际科技创新中心建设,为守护“碧水蓝天”贡献科技智慧。

近5年,获批国家重点研发计划项目及课题13项、国家级重大重点科技任务3项、大气重污染成因与治理攻关项目(总理基金)9项、国家公益性行业科研专项1项、国基金47项(其中,重点项目2项、创新研究群体项目1项、区域创新发展联合基金项目2项、优青2项、面上项目25项、青年项目15项);获批北京市科技重大建设项目1项、北京市科技计划9项等,到校竞争性科研经费2.12亿元。研究成果多发表于国内外高水平学术期刊,其中SCI论文870余篇,以北京工业大学为唯一完成单位分别在《Nature Sustainability 》(IF=27.6)、《Chemical Reviews》 (IF=62.1)及《Nature Water》上发表首篇论文;授权发明专利380余项。

在环境污染治理领域,曾荣获国家科学技术进步二等奖4项、国家技术发明二等奖1项、何梁何利科技进步奖1项、2024年IWA项目创新奖(Project Innovation Awards,PIA)研发突破类唯一金奖1项、北京市科技进步一等奖等省部级奖励20余项。

标志性成果1:厌氧氨氧化低碳脱氮技术工程应用

水污染控制团队实现国内厌氧氨氧化技术工程化“零”的突破,构建了以厌氧氨氧化技术为核心的产业化体系。2016年以来,协助北排成功建成了国内外最大规模的五座热水解污泥消化液工程和国际最大规模的厌氧氨氧化菌种基地,总处理规模16000吨/天,是国际最大规模的热水解消化液处理工程,可削减氮素污染物12410吨/年,占北京城区氮污染物去除总量的18%。成果荣获2019 年华夏建设科学技术一等奖、2021年北京市科技进步奖一等奖。

国内首座厌氧氨氧化示范项目

国际首批热水解污泥消化液厌氧氨氧化工程

标志性成果2:污水深度生物脱氮系列技术入选国家级绿色低碳先进技术成果目录

彭永臻教授主持研发的“城市污水生物强化脱氮多级A/O工艺”、“城市污水序批式活性污泥法脱氮与优化控制技术”入选2019年《国家先进污染防治技术目录 (水污染防治领域)》(全国共26项, 每四年评一次);“城市污水厌氧氨氧化低碳脱氮关键技术与过程控制”2023年入选中国科协“科创中国”先导技术绿色低碳领域榜单(全国共25项);“城市污水短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化深度脱氮技术”2023年入选科技部《国家绿色低碳先进技术成果目录》 (全国共 18 项)。成果“污水深度生物脱氮技术及应用”荣获2020年国家技术发明二等奖。

国家级绿色低碳先进技术成果

标志性成果3:在污染物与边界层相互作用及跨界输送领域取得重大突破

主持完成国家重点研发计划项目“污染输送多时空尺度的相互作用” 在污染物与边界层相互作用及跨界输送领域取得重大突破,构建了多技术融合的污染物跨界输送动态量化评估技术体系。该技术成功应用于中日韩大气污染跨境传输的热点问题,为中日韩三国环境合作与外交提供了技术支持。

多技术融合的污染物跨界输送动态量化评估技术体系

标志性成果4:突破大气复合污染解析与优化调控新技术,为政府决策提供技术保障与决策支持平台

“大气重污染成因与治理攻关”总理基金项目取得突出成绩,科技支撑北京及周边地区空气质量持续改善,工作成效获得驻点市委市政府高度肯定,在驻点跟踪研究的地方政府满意度调查中,给出了100分的高度评价,获得国家大气联合攻关衷心感谢信。开发PM2.5来源解析及可视化平台,为北京市委市政府靶向治霾提供决策支撑平台。

大气复合污染解析与优化调控新技术

标志性成果5:针对温室气体N2O的低温催化减排技术

基于“双碳”背景,从化工生产需求出发,自主开发研究了针对非二氧化碳温室气体N2O的低温催化减排技术,完成了从核心催化剂研发到整套技术工艺包开发的工作。在河南神马尼龙化工有限责任公司10万吨/年己二酸装置得到应用,与国外催化剂相比反应器入口温度从450℃降低到400℃。2021.06-2023.06,实现N2O减排5.75万吨,折合CO2减排量1750万吨。

N2O低温催化减排技术工程应用

标志性成果6:建成业内第一套己内酰胺尾气N2O与VOC协同净化装置

浙江巴陵恒逸己内酰胺有限公司40万吨/年生产线配套建设了业内第一套协同净化工业化装置。N2O分解率>99.9%,VOC达化工排放标准。运行20个月N2O减排2600吨,折合CO2 80万吨,VOCs减排500吨。

己内酰胺尾气N2O与VOC协同处理

标志性成果7:工业炉窑烟气脱硝催化材料关键技术及产业化

针对我国工业炉窑烟气NOx排放控制问题,开展了低温SCR催化材料和工业技术研究,完成了从实验室研究、中试到工程应用的全过程研发,获得了具有自主知识产权的低温SCR催化剂制备和产业化应用技术,实现了低温SCR催化剂的工业化应用。该成果于2015年底首次规模化成功应用于宝钢湛江钢铁低温烟气脱硝工程,2019年1月该成果通过中国环境科学学会鉴定,认为“低温催化剂制备技术达到国际领先水平”。相关技术成果获北京市科学技术奖、浙江省科技进步奖等6项省部级奖励。相关低温催化剂产品在用脱硝设备已达数百套,广泛分布在烧结、焦化、垃圾焚烧、耐火材料、造纸、水泥、石化等多个行业,具有较高的市场占有率和知名度。

低温脱硝催化剂性能及工程应用案例

标志性成果8:农业及园林废弃物资源及产业化利用

针对城市开发建设和园林种植存在的裸露地面、积土、料堆等产生的扬尘问题,开展了环保抑尘材料和工业技术研究,开发了一种以农业废弃物和园林废弃物为主要原料的抑尘剂产品,可广泛应用于扬尘产生以及防沙治沙场合,从实验室开发走向了技术产业化,获得了具有自主的知识产权的环保抑尘剂制备和应用技术。该技术成果先后在北京、河北、内蒙古自治区和陕西等地示范性应用,取得了良好的环境、经济和社会效益,北京、河北等地媒体进行了相关报道。

 

扬尘抑尘剂应用效果及媒体报道


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