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生物资源与环境工程方向(生物工程)

人员构成教授4人、副教授6、讲师3人青年特岗2人其中博士生导师2人辽宁省百千万人才工程百人层次1人,省部级教学名师2人、青年教学标兵1人,国家民委中青年英才2人入选辽宁省杰出人才/优秀人才/创新人才支持计划3获大连市青年科技奖才1人、大连市青年科技之星1

学科平台:1、辽宁省垃圾渗滤液处理工程研究院

     2、大连市污水处理碳中和技术创新中心

研究方向:环境污染治理与废弃物资源化理论技术

1)污泥处理碳中和技术开发

以节能降耗、逸散性温室气体减排以及能量资源回收和产物利用为目标,进行绿色低碳技术开发,实现过程能耗降低、化学药剂替代、逸散性温室气体控制,以及生物质清洁能源回收等。研发了污泥作为内碳源的超声+碱性发酵技术,优化了污泥调理剂的配备和投加量,初步开发了污泥基活性炭催化剂,探索了污泥减量化和乳酸化的高效低成本污泥细胞溶解及其降解转化技术,研发并应用了污泥生态稳定化技术-污泥处理湿地,提出来污泥处理节能降耗和碳中和目标。带头人及团队与大连德泰水务公司、大连开发区排水管理有限公司、大连大开污水处理有限公司、大连广泰源环保科技有限公司等企业合作,根据不同污泥特质,提出不同的污泥调理方案和污泥作为内碳源解决方案,减少了污泥处理处置过程中消耗一次能源(煤炭、天然气等)、二次能源(电、柴油等)以及化学品药剂等引起的碳排放,通过污泥中能源或资源回收利用,替代化石类能源及化学品等,降低了温室气体的排放。相关研究成果发表在Science of The Total EnvironmentJournal of Environmental Management等国际权威杂志上,并申请了发明专利4项。

2)工业废水处理碳中和技术开发

将厌氧消化、电催化和常规好氧技术相结合,实现了对进水中有机碳源的捕获/分离,提高了碳捕获和甲烷产量,减少了二氧化碳排放量。带头人及团队将UASB技术、AnMBR技术、电催化技术耦合,根据化学计量学、过程动力学和热力学分析了碳系统的物料平衡,解决了低温条件下限制厌氧消化技术推广应用的关键技术瓶颈,提出根据SRT和HRT的厌氧-好氧反应器的运行调控策略,展示了面向未来的可持续污水处理技术路线图。相关研究成果发表在Water Research、Chemical Engineering Journal、Bioresource Technology等杂志上,并申请发明专利3项。

3)市政废水处理碳中和技术开发

以物料平衡为基础,将水质与能量指标进行耦合,构建了能量平衡模型与分析函数,用以评价污水处理厂能量消耗与回收之间的平衡情况,继而探知污水处理厂实现“碳中和”的潜力。带头人及团队依据东北地区低温脱氮除磷技术特点,研发了多级环流好氧反应器及一体化好氧膜生物反应器、低能耗无曝气城市污水处理装置等,提出了消化液回流比、污泥回流比、外加碳源、DO等运行变量的解耦机制,解决了东北地区低温条件下TN达标难的问题,计算了药剂添加、搅拌、曝气、共絮凝等排放的CO2当量,使能量回收弥补部分能量消耗,即碳中和率达到90%以上,使CO2间接排放量至少减少50%以上。相关研究成果发表在Journal of Hazardous MaterialsChemosphereBioresource Technology等杂志上,并申请了发明专利3项。

(4)面向双碳背景下新污染物的管控支撑技术研发

开展新污染物毒性测试、作用机理、计算毒理、暴露预测等方面研究,研发新污染物绿色替代品、替代技术、减排技术和治理修复技术。获得新污染物存在与环境生态系统之间的相互作用和影响生态系统功能的风险数据,是分析该类化学品对生态环境作用、社会和经济活动影响的重要基础,是实施相关环境监管规范和决策的重大支撑。主持国家自然科学基金、863计划子课题、人事部回国人员择优项目、辽宁省人事厅百千万人才资助项目等50余项。在Chemical Engineering Journal、Environ Pollut、Sci Total Environ、环境科学、化工学报等国内外期刊上发表学术论文100余篇,为SCI、EI收录50余篇;高被引ESI收录2篇。通过省级鉴定项目3项,获省科学进步优秀成果奖1项、省环保局科技一等奖1项。获国家发明专利20余项。多篇论文获省自然科学学术成果奖。

5)溶解性有机质DOM的环境行为研究

围绕水中DOM(腐殖酸、富里酸等)及其金属络合物,研究其活化分子氧产生自由基的数量、种类、机制及其形成消失规律;同时阐明共存的有机碳化合物和DOM在活性自由基下的迁移转化路径。相关研究成果发表在Chemosphere、Journal of Agricultural and Food Chemistry、ChemistrySelect等杂志上。

 

科研业绩:

国家级项目:

1.国家自然科学基金,52270150,污泥处理湿地稳定污泥过程中抗生素及抗性基因的归趋与去除机制研究,2023.01-2026.1254万,主持人:崔玉波

2.国家自然科学基金,42207258,矿山酸性条件下砷酸铁沉淀及结晶转化分子机制研究,2023.01-2025.12,30万,主持人:马旭

3.国家自然科学基金,42107071,地下水硝酸盐和石油烃复合污染的生物电化学协同降解及同步产能机理,2022.01-2024.12,30万,主持人:匡珮菁

4.国家自然科学基金面上项目,22076020 ,基于电催化的低BOD5/COD农药废水厌氧降解过程抗性基因丰度调控策略与能量平衡计算方法研究,2021.01-2024.12,62万元,主持人:陈兆波

5.国家自然科学基金,22176028,基于EOCs与好氧污泥功能酶活性之间构效关系建立污水厂早期风险预警系统的研究,2021-2024,60万,主持人董玉瑛

6.国家自然科学基金,51778114,基于Hopf分叉理论和ASMs模型的多级环流MBR处理β-内酰胺类抗生素及中间体废水的多重稳态性调控机制研究,2018.01-2021.12,62万,主持人:陈兆波

7.国家自然科学基金青年科学基金项目,51608097,针阵列电晕放电-光催化-MnO2耦合净化室内空气,2017.01-2019.12,18万,主持人:葛辉

8.国家自然科学基金,21477001,大连湾海域药物活性成分的高级多介质模型研究,2015.01-2018.12,45万,主持人:董玉瑛

9.国家自然科学基金,21477017,典型来源腐殖酸不同光敏结构的分离与识别及对水中持久性有毒物质光解的影响机理研究,2015.01-2018.12,86万,主持人:欧晓霞

10.国家自然科学基金,51278088,芦苇床稳定污泥过程中的碳循环机制与温室气体排放规律研究,2013.01-2016.12,80万,主持人:崔玉波

11.国家自然科学基金青年科学基金项目,51208131,新型分置式AnMBR 中微生物群落对抗生素溶媒的生物协同去除机制及厌氧污泥流变特性解析,2013.01-2015.12,25万,主持人:呼冬雪

12.大连湾海域药物活性成分的高级多介质模型研究(21477001),国家自然科学基金,2015-2016,45万非经典数学方法建立医药品联合毒性预测模型的研究(21077022),国家自然科学基金,2011-2013,36万

13.国家自然科学基金,51278088,芦苇床生态稳定剩余污泥中多环芳烃的效能与机理研究,2010.01-2013.12,38万,主持人:崔玉波

14.国家自然科学基金,20907006,基于分子印迹技术的腐殖酸中类叶绿素结构的分离及对水中典型污染物的光解作用,2010.01-2012.12,19万,主持人:欧晓霞

 

科技奖项

国家级奖1项

国家科学技术进步二等奖,有机废水碳氮硫同步脱除新技术及工程应用,陈兆波,2010

省部级奖6项

1.辽宁省科学技术进步二等奖,针阵列电晕放电和(光)催化协同净化空气技术,葛辉,2017

2.黑龙江省高校科学技术发明一等奖, 有机废弃物一体化阶梯级生物处理与协同产能技术,陈兆波,2016

3.黑龙江省自然科学一等奖,农业有机污染物控制关键技术与相关机制研究,陈兆波,2015

4.黑龙江省国防技术发明一等奖,利用多元废弃物的新型一体化高效产能系统, 陈兆波,2014

5.黑龙江省技术发明二等奖, MBR+蠕虫附着型生物床对城市污水污泥减量技术与设备,陈兆波,2011

6.吉林省科技进步一等奖,松花江流域突发性污染诊断及修复技术研究,崔玉波,2007

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