清华大学科技成果汇编-清华大学科技成果重点推广项目

1、公共安全领域 PAGE 95清华大学科技成果重点推广项目突发公共安全事件应急平台1成果简介应急平台是软硬件结合的突发公共事件应急技术系统。在突发公共事件发生时，能迅速获取现场信息和数据，结合各种基础数据，科学分析突发公共事件的发展趋势，评估危险级别，快速调出数字预案，综合专家救援意见，协助制定现场作战方案。在平时，它能分析潜在风险，模拟灾害发生场景进行预案演练，通过信息门户教育公众，提供生动的灾害避难与救援信息。同时，不同地区、不同部门应急平台按照国家规范互联互通，实现了数据和信息的共享，促进了应急联动和沟通协调，为各级政府的高效应急提供强大支持。2应用说说明应急平台台由基础础支撑系系统和综综

2、合应用用系统两两大部分分组成，即硬件件支撑和和核心应应用。支支撑系统统包括：通信系系统、计计算机网网络系统统、图像像接入系系统、视视频会议议系统、移动应应急平台台、安全全支撑系系统和容容灾备份份系统等等；应用用系统包包括：综综合业务务管理系系统、风风险隐患患监测防防控系统统、预测测预警系系统、智智能方案案系统（即数字字预案系系统）、指挥调调度系统统、应急急资源管管理和保保障系统统、应急急评估系系统、模模拟演练练系统和和数据库库系统。按照核心心功能划划分，应应急平台台也可以以看作由由三个部部分组成成，分别别是信息息获取系系统、应应急智能能系统和和决策指指挥系统统。具备备以下主主要功能能：（1）日

3、日常公共共安全数数据信息息的汇集集与报送送；（2）数数字化应应急预案案的管理理与完善善；（3）隐隐患分析析和风险险评估；（4）特特别重大大或者重重大突发发公共事事件的接接报与现现场信息息的实时时获取与与分析；（5）灾灾害事故故的发展展预测和和影响分分析；（6）预预警分级级与信息息发布；（7）应应急方案案的优化化确定与与启动；（8）动动态的应应急决策策指挥和和资源、力量调调度；（9）事事故过程程的再现现与分析析；（10）应急行行动的总总体功效效评估和和应急能能力评价价等。3效益分分析实现突发发公共事事件应急急平台的的产品化化，应用用于各省省级、地地市级、区县级级、企业业、专项项部门等等应急平平台

4、的建建设。4合作方方式商谈。煤矿瓦斯斯突出动动态预测测和综合合利用技技术1成果简简介防止煤矿矿瓦斯爆爆炸的关关键技术术包括：瓦斯抽抽放技术术、矿井井通风技技术、煤煤与瓦斯斯突出防防治技术术、安全全监测监监控技术术、煤矿矿火灾防防治技术术、煤矿矿粉尘防防治技术术等。从从矿井抽抽放出来来的瓦斯斯气体和和通风出出来的乏乏风气体体含有不不同成分分的甲烷烷，它是是一种可可以充分分利用的的能源，但如果果排放到到大气中中则是巨巨大的环环境污染染源。煤与瓦斯斯突出的的非接触触式预测测方法是是通过对对瓦斯或或煤体本本身的信信号的实实时监测测而进行行的连续续动态预预测技术术。因此此，非接接触式连连续预测测是目前前

5、瓦斯突突出预测测的主要要研究方方向。针针对掘进进工作面面煤与瓦瓦斯突出出非接触触动态预预测预报报的需要要，分别别研究基基于动态态瓦斯涌涌出规律律和基于于光线传传感器的的工作面面突出危危险性连连续监测测技术与与装备。通过分析析瓦斯涌涌出动态态变化规规律与突突出危险险性的关关系、实实时监测测瓦斯动动态涌出出特征波波形、提提取与突突出危险险性相关关的特征征指标，建立煤煤巷掘进进炮后330分钟钟的吨煤煤瓦斯动动态涌出出量指标标、瓦斯斯涌出变变异系数数指标、炮后瓦瓦斯涌出出最大速速率指标标等连续续预测指指标，然然后研究究确定这这几种指指标与炮炮掘工作作面突出出危险性性的关系系及指标标临界值值，最后后应用

6、目目前国际际上较为为先进的的基于人人工智能能的预测测诊断技技术来综综合判断断工作面面所处地地点的安安全状况况以及前前方的潜潜在危险险性，实实现工作作面瓦斯斯动态涌涌出预测测，并开开发出瓦瓦斯的智智能报警警系统。 2应用说说明我国是煤煤炭大国国，具有有丰富的的瓦斯资资源。然然而由于于种种原原因，我我国瓦斯斯的开发发和利用用规模普普遍偏小小。20004年年全国国国有高瓦瓦斯突出出矿井平平均煤层层气的开开发率仅仅10%左右。我国高高瓦斯矿矿井多，目前全全国共有有高瓦斯斯矿井、煤与瓦瓦斯突出出矿井990000多处，占矿井井总数的的30%左右。其中国国有重点点煤矿2258处处，占重重点煤矿矿矿井总总数的

7、446%。瓦斯开开发利用用率低是是造成瓦瓦斯煤矿矿灾害事事故居高高不下的的重要原原因。国家安全全生产监监督管理理总局提提出的瓦瓦斯治理理原则是是“先抽后后采、监监测监控控、以风风定产”，但目目前我国国煤矿的的瓦斯利利用率不不高，经经济效益益不高，造成了了煤矿对对抽放设设备和通通风设备备的投入入不足，因此加加强瓦斯斯的综合合利用，是保证证安全生生产和提提高煤矿矿经济效效益的最最重要的的途径。瓦斯的利利用主要要分为两两大类，采矿过过程中抽抽放的矿矿井煤层层气（CCMM）的利用用和矿井井通风系系统中乏乏风（VVAM）的利用用。（1）CCMM的的综合利利用CMM作作为民用用燃料的的经济性性评价。根据煤

8、煤矿的地地理位置置和瓦斯斯的抽放放产量，来评价价管道运运输、加加压汽车车运输等等经济性性。利用CMMM发电电的主要要设备有有燃气内内燃机（gass ennginne）、燃气轮轮机（ggas turrbinne）、燃煤锅锅炉煤层层气混合合燃烧和和蒸汽轮轮机，联联合循环环、热电电联产。我国目目前的发发电设备备大多不不能解决决煤层气气浓度变变化引起起的工作作稳定性性问题，而且没没有大功功率的瓦瓦斯发电电设备，因此引引进国外外先进技技术，开开发大功功率的瓦瓦斯发电电设备，并且提提高瓦斯斯发电的的工作稳稳定性，就成为为瓦斯发发电研究究中的重重要问题题。目前前我们与与日本三三菱公司司已展开开合作，计划建建

9、立一个个煤层气气的示范范电站，并可能能通过技技术转让让的形式式，提高高国内同同类设备备的生产产和设计计技术。（2）VVAM的的综合利利用目前我国国煤矿的的矿井乏乏风排放放量巨大大，不仅仅污染环环境，还还浪费能能源。如如果能够够充分利利用矿井井乏风，就可使使安全生生产走上上良性循循环轨道道，极大大地提高高煤矿管管理者改改善矿井井通风的的意愿。VAMM的主要要利用有有热逆流流反应器器、催化化热逆流流反应器器、锅炉炉辅助燃燃烧系统统、稀薄薄气体燃燃烧的燃燃气轮机机等多种种方式，目前此此方面国国内还没没有开展展研究和和利用，本项目目计划首首先进行行利用乏乏风作为为锅炉辅辅助进风风系统的的工程可可行性研

10、研究，然然后与国国外公司司开展技技术合作作，研究究稀薄气气体燃烧烧的燃气气轮机技技术，提提高VAAM的综综合利用用程度。3合作方方式商谈。无线应急急图像传传输系统统1成果简简介本系统采采用TDDS-OOFDMM技术，全数字字调制解解调方法法，在88MHzz或2.67MMHz模模拟带宽宽内，可可传输55.5MMb/ss或1.6Mbb/s的的数据，频谱利利用率高高。在城城市复杂杂无线环环境中，抗多径径和干扰扰能力强强，可高高速移动动，灵敏敏度高，覆盖范范围大，接通率率高。车车载发射射机的覆覆盖半径径为100200km，单兵背背负式发发射机覆覆盖半径径133km，城市环环境不受受建筑物物阻挡的的影响

11、。支持多多基站自自动判选选切换，发射机机可在多多基站网网络中漫漫游，网网络可覆覆盖城市市的每个个角落。视频编编码采用用MPEEG-III或HH.2664，图图象质量量高，画画面清晰晰流畅，断点少少。2应用说说明公安移动动视频传传输，城城市应急急指挥，战场信信息传输输，电视视台移动动采访直直播。3效益分分析资金投入入：2000万元元每年销售售收入：5000万元每年净利利润：1100万万元4合作方方式系统集成成销售，技术转转让。能源环境领域化工生态态工业规规划系列列项目1成果简简介（1）中中国鲁北北生态工工业模式式研究本研究中中心运用用工业生生态学、系统工工程、化化学工程程的理论论和方法法，从元元

12、素代谢谢与物质质循环、工业共共生、柔柔性、演演变进化化、能量量集成、水集成成、关键键链结技技术、与与自然生生态协调调、信息息系统九九个方面面，对鲁鲁北生态态工业系系统的三三条生态态产业链链进行了了定量的的分析与与比较，得到了了平均路路径长度度、原子子利用率率、共生生效益、柔性指指数、生生态生产产力等一一系列生生态系统统特性指指标，建建立了一一套系统统的生态态工业分分析方法法和指标标。在上上述分析析的基础础上，我我们总结结了鲁北北生态工工业系统统的特点点，认为为在系统统内所有有物质和和能量实实现了合合理利用用，具有有密切的的产业链链共生耦耦合关系系，形成成了一个个结构紧紧密的、所有资资源共享享共

13、管的的联合企企业型生生态工业业模式。鲁北生态态工业系系统（2）贵贵阳磷化化工生态态工业园园区规划划贵阳磷化化工生态态工业园园区以群群落化、组团化化、专业业化为特特点，充充分发挥挥三县市市现有的的产业基基础，重重新整合合磷、煤煤两大资资源，形形成各具具特色的的三大产产业群落落，通过过有计划划、分阶阶段的项项目实施施，增加加产品种种类、扩扩大生产产规模、开发高高附加值值产品，增强群群落实力力。园区区则从整整体上通通过系统统集成和和宏观引引导等手手段，在在产品、企业、群落和和园区多多个层次次上优化化配置资资源，提提高资源源、能源源使用效效率；通通过加强强企业间间、产业业间和区区域之间间的联系系，推进

14、进产业链链的纵向向扩展和和产业间间的横向向耦合共共生，以以及废弃弃资源的的循环利利用，实实现磷、煤化工工产业升升级、产产品结构构调整，完成资资源型产产业生态态化转型型。贵阳磷化化工生态态工业园园区（3）抚抚顺矿业业集团生生态工业业园区规规划在充分分分析抚矿矿集团现现状，找找到制约约集团发发展关键键问题的的基础上上，我们们为抚顺顺矿业集集团设计计了如下下多元化化发展模模式：建建设生态态工业园园区，依依靠资金金激活和和技术注注入，依依托现有有产业基基础，首首先发展展资源的的综合利利用和深深加工体体系，完完成工业业结构转转型；同同时进行行环境治治理和生生态恢复复，发展展生态农农业、休休闲观光光和工业

15、业旅游等等项目，形成有有一定经经济效益益的生态态环境产产业；最最终实现现产业转转型，建建立生态态产业。这样既既解决产产业接续续和下岗岗失业问问题，又又成功借借鉴鲁尔尔经验，形成具具有鲜明明特色的的生态化化工业转转型模式式。抚顺矿业业生态工工业园区区（4）贵贵阳国华华天成磷磷业有限限公司循循环经济济试点方方案贵阳国华华天成磷磷业有限限公司建建设循环环型企业业试点是是贵阳市市循环经经济建设设首批试试点单位位之一，是企业业层面按按照循环环经济理理念推进进工业循循环体系系建设的的示范企企业。试试点方案案依据生生态工业业、化学学工程、系统科科学的基基本原理理，按照照生态效效率原则则、绿色色先进原原则、系

16、系统协调调和渐进进演化等等原则，对国华华天成磷磷业有限限公司的的电炉法法黄磷生生产过程程提出了了熔融态态黄磷渣渣热态直直接熔制制技术，评价了了直接利利用黄磷磷生产中中排放的的熔融磷磷渣、磷磷渣高温温余热和和黄磷尾尾气组合合的六种种可行方方案，并并对所提提出的多多产品共共生方案案中的产产品进行行了市场场和工艺艺分析，最后分分析了该该方案的的经济、环境和和社会效效益，提提出了方方案实施施计划。贵阳国国华天成成磷业有有限公司司建设循循环型企企业试点点方案对对矿产资资源型企企业建设设循环经经济有指指导意义义，是第第一个全全面论述述磷化工工企业建建设循环环经济的的方案。贵阳国华华天成循循环经济济产业链链

17、2合作方方式商谈。水质有机机污染预预警仪1 成果果简介荧光技术术是近220年来来兴起的的新型分分析方法法，灵敏敏度高、适用范范围广。而随着着激光、微处理理机、电电子学、光导纤纤维和纳纳米材料料等新技技术的引引入，则则大大推推动了荧荧光法的的相关理理论和应应用的发发展。荧荧光光谱谱与水样样唯一对对应，故故被称为为“水质荧荧光指纹纹”。废水水的荧光光指纹与与未受污污染的水水体的荧荧光指纹纹有着显显著差异异，可以以用以判判断水体体是否被被污染，进而为为污染事事故快速速诊断提提供依据据。荧光光光谱技技术还具具有测量量简单、时间短短、重现现性好、取样量量少、自自动化程程度高等等优点，测量不不需要药药剂，

18、不不会产生生二次污污染，特特别适合合在线实实时监测测。可单单独使用用或与其其他在线线监测仪仪器配合合使用。 清华大大学开发发的水质质有机污污染预警警仪实现现了自动动取样、过滤、恒温（250.001）测量和和自动报报警。仪仪器依靠靠硬件设设置和软软件设计计实现了了对光源源的实时时监控，消除了了光源的的瞬时抖抖动及光光源衰减减对测量量的影响响，使测测量结果果更稳定定、精确确。软件件设计人人性化，能以实实时波形形图方式式动态显显示测量量结果；超过污污染阈值值时，自自动报警警；所有有监测数数据自动动保存，数据保保存格式式为exxcell表格，以便于于后续处处理；当当仪器光光源老化化时，自自动提示示更换

19、；温控精精度达到到0.3，可以消消除环境境温度变变化对测测量结果果的负面面影响。仪器的的主要性性能如下下：样机机信噪比比1008，生生活污水水的COOD分辨辨率为00.1 mg /L，响应时时间仅1100 ms，功率1135 W，稳稳定性好好，测量量偏差1.0，光源寿寿命10000hh。在测测试波长长下，样样机测量量结果与与商业化化的荧光光分光光光度计的的结果无无明显差差异。科技查新新结果表表明，未未发现使使用类似似荧光信信号作为为污染指指示的专专利，更更未见相相关装置置的报道道。已申申请专利利。2 应用用说明本仪器可可用于水水体监控控断面、企业排排污口、游泳池池以及浴浴场等污污染敏感感位置的

20、的有机污污染在线线实时监监测和预预警。在在水体有有机物的的测量中中，信号号强度与与TOCC线性正正相关，相关系系数达到到0.883；在在污水厂厂进水有有机物的的监测中中，信号号强度与与CODD线性正正相关，相关系系数达到到0.992；在在污水厂厂出水有有机物的的监测中中，信号号强度与与CODD线性正正相关，相关系系数达到到0.887。连连续监测测时，样样机运行行稳定，样机灵灵敏，能能快速响响应各种种水质变变化。由由于具有有自动报报警功能能，仪器器也可以以起到一一个简单单的水质质预警站站的作用用。3 效益益分析我们目前前的水体体控制断断面大多多还采用用每月人人工取样样的方式式进行水水质监测测，还

21、有有很大的的空间推推广。本本仪器成成本不足足130000元元/台，远低于于在线监监测设备备动辄数数十万的的价格。而本仪仪器运行行稳定、灵敏，目前尚尚无相同同原理的的同类仪仪器。与与普通的的有机物物在线监监测仪相相比，它它拥有预预警功能能，与普普通的预预警系统统相比，它价格格低廉。其特点点是仪器器成本低低、维护护省、快快速、无无二次污污染。224小时时连续使使用，运运行费每每月仍不不足2000元，具有明明显的经经济和技技术优势势。4 合作作方式转让或者者联合推推广。系列内循循环厌氧氧反应器器1 成果果简介内循环厌厌氧反应应器是在在UASSB反应应器基础础上发展展起来的的高效反反应器，它依靠靠沼气

22、在在升流管管和回流流管间产产生的密密度差在在反应器器内部形形成流体体循环。内循环环加强了了废水中中有机物物和颗粒粒污泥间间的传质质，使得得处理同同类废水水时，该该反应器器的有机机负荷达达到UAASB反反应器的的244倍。根根据各种种水质特特征的废废水以及及污泥厌厌氧消化化的特征征，对内内循环厌厌氧反应应器进行行改进，开发出出系列内内循环反反应器，以适应应不同任任务。该该反应器器的关键键技术在在于反应应器构造造和运行行技术。我们长长期围绕绕内循环环反应器器的流态态和高效效稳定运运行的关关键问题题，如颗颗粒化，水力剪剪切力对对颗粒污污泥的影影响等进进行了系系统研究究，掌握握了运行行要点。采用我我们

23、的反反应器还还可显著著提高沼沼气产量量和甲烷烷含量。拥有33项发明明专利，2项实实用新型型专利。2 应用用说明内循环厌厌氧反应应器适合合处理低低、中、高浓度度有机废废水和污污泥。它它占地小小、容积积小、运运行费低低，特别别适合我我国经济济还不发发达、土土地少的的情况。目前，还以内内循环厌厌氧反应应器为核核心开发发出了一一体化装装置。经过模块块化后，内循环环反应器器可以产产品化，以保证证生产的的专业化化和安装装调试的的高效，同时也也保证了了环保企企业的利利润。我我们的反反应器已已经在低低成本快快速启动动等方面面有了一一定突破破，稳定定性也得得到明显显提高，推广前前景好。内循环厌厌氧反应应器可以以

24、作为核核心生物物反应器器和其他他处理技技术联合合起来组组成完整整的处理理工艺。由于内内循环厌厌氧反应应器效率率是UAASB反反应器的的244倍，处处理污泥泥时，水水力停留留时间降降至100天以内内，因此此可以显显著降低低造价。我们以以废水和和污泥处处理流程程为例做做介绍：废水：调调节沉淀淀内循环环厌氧反反应器好好氧处理理案例：医医院污水水全封闭闭处理工工艺（发发明专利利）污泥：预预处理内内循环厌厌氧反应应器脱水水干化案例：一一种水源源热泵与与污泥厌厌氧消化化集成方方法及系系统（正正在申请请专利）开发的的系列在江苏某某污水厂厂进行的的是内循循环厌氧氧反应器器污泥高高温消化化，实现现了水力力停留时

25、时间为112天时时，平均均VSSS的去除除率达到到59%，每立立方米污污泥产气气率177.6 m3，明显显优于国国内每立立方米污污泥产气气率414mm3的水平平。该系系统采用用了5项项专利技技术。 3 效益益分析在传统领领域，本本反应器器可用于于废水和和污泥的的厌氧处处理；也也可以作作为有机机废水和和废物的的能源（甲烷）回收或或者有机机酸制取取的关键键发酵设设备。该该反应器器的有机机负荷达达到UAASB反反应器的的244倍，因因此容积积仅为UUASBB反应器器的1/21/44，成本本低，而而且回收收甲烷的的能力较较高。内内循环厌厌氧是塔塔式反应应器，适适合产品品化。高高效厌氧氧技术是是能耗低低

26、，还能能回收能能源或者者资源，是环境境技术中中最主要要的节能能减排技技术之一一，具有有很大的的应用前前景。4 合作作方式技术转让让。再生水回回用于景景观水体体水质保保障技术术1成果简简介我国是水水资源紧紧缺的国国家，目目前再生生水日益益成为城城镇发展展的第二二水源。建设生生态城市市或者宜宜居城市市，必须须有适当当的水面面，调节节小环境境，美化化城市。目前在在我国的的许多城城市，再再生水都都用来作作为城市市或社区区景观水水体的补补水。再再生水是是经过一一定深度度处理的的城市或或生活污污水，这这使得再再生水污污染物本本底值相相对较高高。另外外景观水水体的稀稀释自净净能力较较天然景景观水体体差，当当

27、使用再再生水使使得景观观水体在在春、夏夏、秋季季节极易易发生水水华（严严重富营营养化的的表现）；缓慢慢的水流流是水华华发生的的必要条条件，公公园以及及住宅区区内的人人工水景景、河道道多属于于非连续续流动水水体，流流速缓慢慢，有的的甚至是是静止水水体，为为藻类的的生长提提供了稳稳定的水水环境。国际上上对于浅浅水湖泊泊的研究究经验表表明，浅浅水湖泊泊比深水水湖泊更更易发生生水华问问题，这这与浅水水湖泊的的富营养养化发生生机制有有关。人人工景观观水体属属于浅水水水体，水深一一般在112mm，因此此易发生生水华。一旦出出现水华华将导致致藻类以以及其他他水生生生物异常常繁殖，水体透透明度和和溶解氧氧产生

28、变变化，造造成水质质恶化，伴随恶恶臭等的的发生，使水生生生态系系统和水水体功能能受到阻阻碍和破破坏，极极大地破破坏景观观水体的的使用功功能。再生水回回用于景景观水体体水质保保障技术术包括再再生水深深度处理理技术和和景观水水体水质质保障技技术两部部分，各各包含相相关的技技术设备备。根据据使用对对象的情情况可以以联合使使用（如如补水不不是再生生水时），和单单独使用用（如可可以仅使使用水质质保障技技术）。当外源源污染物物可以控控制时，该技术术可确保保景观水水体水质质满足美美学使用用要求，水体不不黑不臭臭。2应用说说明再生水回回用于景景观水体体水质保保障技术术由清华华大学等等单位结结合国内内具体情情况

29、经过过长年试试验研究究、应用用研究所所取得的的成果，属于自自主开发发系统产产品。该该成果获获20005年北北京水务务科学技技术三等等奖。该该技术硬硬件设备备主要由由以下部部分组成成：高效效再生水水净化系系统、景景观水体体水质监监控系统统、景观观水体水水质维护护系统。系统运运行管理理方便，高效低低耗。应用时主主要通过过对水体体特征分分析和流流态模拟拟后，进进行相关关设计，确定经经济合理理参数，然后确确定适用用的硬件件系统。3效益分分析采用再生生水作为为景观水水体补水水，比使使用天然然水源资资源费大大大降低低，同时时使用该该系统，也可减减少再生生水的补补水量（再生水水的补水水量降低低30%）。4合

30、作方方式设计和应应用。静音微电电耗空气气净化器器1成果简简介随着科技技的进步步和人类类文明的的发展，人类赖赖以生存存的大气气质量却却在下降降，尤其其是室内内空气污污染还在在日益加加剧。为为了净化化被污染染的空气气，人们们研制了了各种空空气净化化器。室室内空气气净化器器主要分分为除尘尘式空气气净化器器、除菌菌式空气气净化器器和除有有害气体体式空气气净化器器三种类类型，也也有上述述功能组组合的空空气净化化器。但但目前所所有空气气净化器器，一般般都采用用风机或或加热等等作为动动力使空空气流动动达到空空气净化化目的，因而噪噪音大、电耗多多，还要要定期更更换滤材材、吸附附材料或或催化剂剂，既麻麻烦、又又

31、增加运运行成本本。为了克服服现有技技术的缺缺陷，清清华大学学发明了了一种静静音微电电耗空气气净化器器，该空空气净化化器不需需要风机机、加热热等驱动动就可以以使空气气流动；净化器器本身又又不需要要过滤材材料、吸吸附材料料或催化化剂，因因而噪音音极小、功率极极低、运运行费用用极省。静音微电电耗空气气净化器器已获得得国家专专利，专专利号：ZL2200882011080077.2应用说说明静音微电电耗空气气净化器器采用极极不均匀匀电场的的高压电电晕放电电产生等等离子体体使荷电电灰尘在在电场力力的作用用下向收收尘极运运动，并并带动空空气作定定向运动动，从而而使空气气流动，形成电电风。荷荷电灰尘尘到达收收

32、尘电极极后就附附着在收收尘电极极上，空空气则继继续流动动。电晕晕极和收收尘极均均可方便便取出，发现收收尘极和和电晕极极积灰后后，取出出擦净再再装入即即可重新新使用。实验证明明，静音音微电耗耗空气净净化器可可以有效效除尘；由于细细菌和病病毒多数数附着在在灰尘上上，而且且电晕放放电能产产生紫外外光和氧氧化性很很强的活活性粒子子，因而而能降解解挥发性性有机物物和灭菌菌消毒，还能产产生负氧氧离子，有助于于清新空空气。静音微电电耗空气气净化器器无运行行噪声，且功率率只有22W。3应用范范围室内，会会议室等等生活空空间4效益分分析单台成本本小于2200元元，售价价5000元，成成本收回回视现有有机加工工设

33、备，厂房的的拥有度度。应用用前景十十分广阔阔。5合作方方式技术转让让或合作作生产。含油污水水的纳米米TiOO2光催化化降解净净化处理理研究1成果简简介在石油开开采和生生产中，不可避避免地要要产生大大量含油油污水。对这些些含油污污水、特特别是海海上石油油开采中中的含油油污水的的高效净净化处理理，对水水资源保保护和环环境保护护具有重重要意义义。目前前我国在在原油开开采中，采用斜斜板除油油器、加加气浮选选器和核核桃壳过过滤器的的老三段段脱水方方法来进进行稠油油油田生生产水处处理。现现有的老老三段生生产水处处理方式式存在停停留时间间较长、设备体体积大、对破乳乳剂的依依赖很大大等问题题，探索索开发新新型

34、高效效含油污污水处理理方法很很有必要要。2应用说说明纳米TiiO2颗粒是是性能优优异的光光催化剂剂材料，当将其其悬浮于于水溶液液中时， 在紫紫外光的的照射下下，它能能快速降降解水溶溶液中多多种有机机物。但但悬浮于于水溶液液中的纳纳米TiiO2颗粒很很难回收收，因此此，在工工业应用用时会成成本较高高。清华华大学成成功开发发制备出出以纳米米磁性粒粒子为内内芯、外外层包覆覆TiOO2层的纳纳米TiiO2复合磁磁性光催催化剂。这种新新型纳米米磁性复复合TiiO2光催化化剂粒子子的尺寸寸只有几几十个纳纳米，具具有很好好的光催催化降解解性能，能降解解多种有有机物。同时因因其磁性性粒子具具有软磁磁性能，能在

35、外外加磁场场的作用用下便于于回收和和重复使使用。最近，在在中国海海洋石油油总公司司的支持持下，中中海油海海洋石油油研究中中心和清清华大学学合作开开展了含含原油污污水的纳纳米TiiO2光催化化降解净净化处理理研究，并以取取得显著著进展。应用于工工业、企企业含油油污水的的处理。3合作方方式 商谈。纳米光催催化饮用用水净化化器1成果介介绍供水水质质关系到到广大居居民的身身体健康康和产品品质量。目前我我国自来来水的质质量还比比较差，其中细细菌总数数平均合合格率为为97.87，大肠肠杆菌为为77.95%。许多多楼房供供水系统统一般采采用水泵泵加水箱箱或储水水池组成成小区的的供水系系统，其其细菌指指标大大

36、大高于水水厂出水水指标。此外，目前在在自来水水中已鉴鉴定出220000多种有有机物，其中有有的是致致癌或可可疑致癌癌的物质质。这些些有机毒毒性物质质主要来来自于：（1）水源中中的残留留农药污污染；（2）水水中的有有机腐植植物质；（3）自来水水加氯消消毒产生生的有机机氯代物物等。为为了保证证正常和和高质量量的生活活，解决决生活用用水中的的细菌问问题和有有机物的的净化问问题成为为了高质质量供水水的关键键问题。利用纳米米技术发发展起来来的光催催化技术术不仅可可以把几几乎所有有的有机机物进行行彻底降降解，并并且还具具有很强强和广普普的杀菌菌性能。在楼房房供水系系统中采采用光催催化技术术，不仅仅可以在在

37、不用氯氯的情况况下对储储水进行行杀菌净净化，抑抑制细菌菌的繁殖殖并且还还可以把把自来水水中的各各种有毒毒有机污污染物进进行净化化，提高高饮用水水的质量量和口感感。这种种技术适适合应用用于小区区的供水水以及家家用供水水系统。清华大学学在光催催化技术术上进行行了多年年的研究究；利用用在材料料制备，催化剂剂制备以以及环境境分析方方面的优优势，在在光催化化技术的的研究上上取得了了突破性性的进展展。目前前，已经经申请国国家发明明专利110项。在新型型光催化化剂的研研究以及及室内空空气净化化器应用用研究上上具有创创新成果果和先进进技术。2技术指指标催化剂的的耐水压压，耐水水压必须须超过00.8MMpa；典

38、型有机机物（氯氯仿）的的净化率率达到220%；细菌杀灭灭率900%以上上。3应用说说明由于光催催化反应应净化系系统仅需需要紫外外光源和和光催化化剂，因因此其结结构相当当简单，很容易易在供水水系统的的储水装装置或流流动装置置上实现现。通过过点亮紫紫外灯，辐照到到光催化化剂上就就可以起起到杀菌菌和有机机毒物的的净化作作用。一一般把紫紫外灯密密封在石石英管中中，对于于5m3的储水水装置，使用330W的的紫外光光源就可可以了。而催化化剂一般般采用网网状的柔柔性催化化剂，可可以提高高光线利利用效率率和满足足不同条条件的安安装。 4效益分分析目前，已已有成熟熟的技术术和工艺艺。对于于家用净净化系统统，一套

39、套成本5500元元左右，可以卖卖到1000015000元左左右。对对于小区区供水，可以和和小区的的供水加加压系统统结合，提高整整个小区区的供水水质量。5合作方方式 成果转转让。纳米光催催化杀菌菌生活用用品1成果介介绍在我们的的日常生生活用品品涉及到到每个人人的生活活卫生。有时，在生活活环境中中容易产产生异味味以及微微生物的的繁殖。对这些些生活用用品可以以进行抗抗菌处理理，这样样就可以以杀灭生生活用品品上的细细菌，病病毒等，保证有有一个卫卫生的环环境。同同时，在在这些生生活用品品中通过过光催化化剂还可可以消除除异味。目前，对对于日常常生活用用品一般般添加杀杀菌剂，以达到到抗菌的的目的。常用的的材

40、料有有有机胺胺类抗菌菌剂，纳纳米Agg等抗菌菌材料。有机胺胺类抗菌菌剂虽然然效果较较好，但但存在不不耐洗以以及副作作用等问问题。纳纳米银主主要存在在与纯棉棉产品结结合不好好以及存存在变色色等问题题。在布基和和纸基上上低温存存积高活活性的光光催化剂剂，利用用自然光光以及荧荧光灯的的光线，就可以以产生光光催化作作用，杀杀灭生活活用品上上的细菌菌和病毒毒。此外外，还可可以对环环境空气气中的有有害气体体产生净净化作用用。此外外由于光光催化作作用，该该类材料料还具有有自清洁洁的作用用；由于于采用了了低温处处理技术术，使得得光催化化剂具有有更好的的活性和和结合能能力，并并不会影影响其本本底材料料的老化化。

41、此外外，通过过稀土和和微量纳纳米银与与光催化化剂的复复合，具具有暗态态杀菌性性能。清华大学学在光催催化技术术上进行行了多年年的研究究；利用用在材料料制备，催化剂剂制备以以及环境境分析方方面的优优势，在在光催化化技术的的研究上上取得了了突破性性的进展展。目前前，已经经申请国国家发明明专利110项。在新型型光催化化剂的研研究以及及室内空空气净化化器应用用研究上上具有创创新成果果和先进进技术。2技术指指标抑菌率达达到955以上上。3应用说说明通过低温温制备技技术，可可以在布布基以及及纸基材材料中结结合纳米米光催化化剂，形形成具有有光催化化活性的的纳米膜膜，使得得布基或或纸基具具有在自自然光照照下的抗

42、抗菌净化化性能。可应用用于内衣衣、床上上用品、毛巾、袜子、窗帘、墙纸等等产品。如毛巾巾，通过过制备纳纳米光催催化剂，使得毛毛巾在自自然光的的辐照下下，产生生光催化化活性，杀灭和和抑制细细菌的生生长，达达到洁净净的目的的。4效益分分析该技术主主要针对对各种产产品，进进行一系系列物理理化学处处理，工工艺技术术高，但但生产过过程和传传统工艺艺相容，容易实实现。通通过该技技术处理理，产品品将增加加新的功功能，适适合潮流流发展以以及功能能化的需需求，可可以提高高产品的的档次和和价格，具有较较高的利利润空间间。5合作方方式成果转让让。纳米光催催化汽车车用空气气净化器器1成果简简介随着人们们生活水水平的提提

43、高，对对汽车的的要求也也越来越越高。汽汽车发展展的总体体趋势是是密封性性能增加加，大量量使用装装饰材料料进行汽汽车的再再装饰。由此带带来的后后果是汽汽车中会会产生和和积累大大量有害害的有机机气体，很长时时间难以以清除。目前，很多汽汽车不适适症以及及晕车等等症状大大部分与与车内空空气污染染有关。此外，在汽车车这个载载体中，经常会会运载不不同的人人，其细细菌和病病毒的交交叉感染染也是一一个严重重的问题题。而目目前车内内空气净净化还没没有提到到日程，大部分分方法是是通过开开窗或加加香水来来解决。开窗虽虽然可以以暂时改改善空气气质量，但会产产生诸如如能耗增增加，温温度不能能保证以以及不方方便等问问题。

44、此此外，车车内吸烟烟也是需需要解决决的问题题，由于于车内空空间小，很容易易产生严严重污染染。随着着对生活活质量要要求的提提高，车车内空气气净化具具有重要要的发展展前景。近年，随随着纳米米技术的的发展，光催化化技术为为室内空空气的净净化展现现了诱人人的应用用前景。由于光光催化技技术不仅仅可以完完全净化化空气中中的有机机污染物物，同时时还具有有很强的的广普杀杀菌性能能，并具具有效率率高、成成本低、对环境境和人体体无害的的特点，在小环环境的净净化上显显示出重重要的应应用前景景。清华大学学在光催催化技术术上进行行了多年年的研究究；利用用在材料料制备，催化剂剂制备以以及环境境分析方方面的优优势，在在光催

45、化化技术的的研究上上取得了了突破性性的进展展。目前前，已经经申请国国家发明明专利110项。在新型型光催化化剂的研研究以及及室内空空气净化化器应用用研究上上具有创创新成果果和先进进技术。2技术指指标空气中细细菌杀灭灭率达到到90%；甲醛净化化率达到到90%。3应用说说明对于车用用空气净净化器：主要由由过滤除除尘系统统，光催催化杀菌菌净化系系统，风风机系统统和电控控系统构构成。使使用金属属和布基基丝网膜膜光催化化剂，利利用UVVA和UUVB紫紫外光源源（8WW），可可水洗；空气处处理量：0.551mm3/miin，适适合12m2的车内内空间净净化；时时间100minn，采用用24VV的汽车车电源。

46、对于较较大型的的车可以以适当增增加风机机功率和和紫外灯灯功率，保证净净化速度度。功能能：过滤滤灰尘，杀灭车车内空气气中的细细菌和病病毒，净净化车内内甲醛，甲苯以以及汽油油味等有有毒气体体和异味味，从而而净化车车内环境境。4效益分分析由于结构构简单，不需要要其他化化学药剂剂， 具具有装置置成本低低和使用用安全的的特点。此外，仅需要要8W的的电源，同样具具有省能能的功效效。适合合于各种种不同的的车内环环境使用用。目前前，已有有成熟的的技术和和工艺。该技术术发展的的整机成成本在2200元元左右，市场接接受价格格在50008800元元之间，具有较较高的利利润空间间。由于于是新技技术，需需要较强强的市场

47、场开拓能能力。5合作方方式成果转让让。纳米光催催化家用用空气净净化器1成果简简介随着工业业化以及及城市化化的发展展，环境境污染变变得越来来越严重重。尤其其是小环环境的污污染，几几乎涉及及到日常常生活的的方方面面面。室室内空气气污染目目前对生生活质量量影响最最大和最最直接的的，对于于城市生生活来说说，800900的时时间是在在室内渡渡过的，而室内内污染一一般是室室外污染染的520倍倍。尤其其是随着着住房节节能和密密封性能能的提高高以及大大量装修修材料的的使用，室内空空气污染染变得更更加严重重。最近近，国家家为此建建立了民用建建筑工程程室内环环境污染染控制规规范的的国家标标准。该该规范范严格格规定

48、了了民用建建筑室内内污染物物的种类类和限量量，放射射性氡、甲醛、氨、苯苯和挥发发性有机机物被列列入污染染物名单单。室内污染染主要分分三类：粉尘污污染，化化学污染染以及生生物污染染。粉尘尘主要来来自大气气中的气气溶胶和和灰尘等等，可以以通过过过滤膜的的方式进进行净化化。化学学污染主主要来自自家居装装修，家家具，电电器以及及生活用用品等，主要是是有害有有机气体体，目前前没有有有效的方方法，一一般采用用活性碳碳吸附净净化，但但活性炭炭寿命很很短。生生物污染染主要是是细菌、病毒等等，目前前主要通通过有机机消毒液液以及紫紫外线辐辐照净化化，效率率低并有有较大的的副作用用。对室室内空气气的化学学污染和和生

49、物污污染的净净化处理理还没有有建立起起有效的的方法，基本是是采用开开窗通气气，以及及利用吸吸附加香香等净化化方式进进行处理理。开窗窗通气是是一种比比较简单单的方法法，但存存在着能能量消耗耗大以及及受场所所限制等等局限性性。利用用吸附方方式的净净化，效效率低，容易饱饱和以及及不能杀杀灭细菌菌等缺点点，不能能长期使使用。利利用负氧氧离子等等技术会会产生臭臭氧，对对人体有有害，此此外其净净化活性性也较低低。利用用加香技技术，并并不能清清除污染染物，只只是通过过香味掩掩盖其真真实的污污染情况况。以上上技术目目前还难难以根本本性地解解决室内内空气污污染的问问题。近年，随随着纳米米技术的的发展，光催化化技

50、术为为室内空空气的净净化展现现了诱人人的应用用前景。由于光光催化技技术不仅仅可以完完全净化化空气中中的有机机污染物物，同时时还具有有很强的的广普杀杀菌性能能，并具具有效率率高、成成本低、对环境境和人体体无害的的特点，在小环环境的净净化上显显示出重重要的应应用前景景。清华大学学在光催催化技术术上进行行了多年年的研究究；利用用在材料料制备，催化剂剂制备以以及环境境分析方方面的优优势，在在光催化化技术的的研究上上取得了了突破性性的进展展。目前前，已经经申请国国家发明明专利110项。在新型型光催化化剂的研研究以及及室内空空气净化化器应用用研究上上具有创创新成果果和先进进技术。2技术指指标空气中细细菌杀

51、灭灭率达到到90%；甲醛净化化率达到到90%。3应用说说明对于家用用空气净净化器：主要由由过滤除除尘系统统，光催催化杀菌菌净化系系统，风风机系统统和电控控系统构构成。使使用金属属和布基基丝网膜膜光催化化剂，利利用UVVA和UUVB紫紫外光源源（8WW2）。可水水洗；空空气处理理量：226mm3/miin，适适合300m2房间净净化，时时间200minn。功能能：过滤滤灰尘， 杀灭灭空气和和房间中中的细菌菌和病毒毒，净化化房间中中的甲醛醛，甲苯苯以及胺胺等有毒毒气体以以及异味味，净化化室内环环境。4效益分分析由于结构构简单，不需要要其他化化学药剂剂， 具具有装置置成本低低的特点点和使用用安全的的

52、特点。此外，仅需要要30WW的电源源，同样样具有省省能的功功效。适适合于各各种不同同的室内内环境使使用。目目前，已已有成熟熟的技术术和工艺艺。该技技术发展展的整机机成本在在40005000元左左右，市市场接受受价格在在10000115000元之间间，具有有较高的的利润空空间。由由于是新新技术，需要较较强的市市场开拓拓能力。5合作方方式成果转让让。电站锅炉炉运行优优化控制制系统1成果简简介随着市场场竞争的的不断加加剧，热热电厂要要求不断断降低生生产成本本以提高高其产品品竞争能能力，还还要求降降低污染染排放。锅炉的的污染排排放主要要是烟气气中的SSO2和NOOx，其中中SO22的排放放量主要要由燃

53、料料的性质质决定，无法进进行调整整和控制制，而NNOx的排放放量却可可以通过过运行调调整和设设备改造造进行优优化调整整。因此此降低锅锅炉运行行成本，主要在在于提高高锅炉运运行效率率，降低低烟气NNOx排放。提高锅炉炉运行效效率，降降低NOOx排放，传统的的做法是是进行锅锅炉设备备的改造造，如进进行锅炉炉受热面面的改造造，燃烧烧器的改改造，但但这种方方式存在在下列缺缺陷:投资大；要求锅炉炉长期停停炉施工工；由于对锅锅炉进行行较大的的改动，因此可可能会对对锅炉的的安全运运行产生生影响。因此对锅锅炉设备备进行改改造具有有较大的的风险，要求较较大的投投资。近近年来，随着在在线检测测仪表的的发展和和应用

54、，自动控控制理论论和应用用，人工工智能技技术的发发展和应应用，以以及锅炉炉自动控控制的改改造、可可控性的的提高，清华大大学自行行研发了了采用软软件技术术进行锅锅炉优化化运行的的控制技技术，实实践表明明，这种种采用软软件优化化运行的的技术具具有成本本低、效效果快、适应性性强的特特点。根据锅炉炉运行经经验可以以知道，锅炉运运行性能能，即锅锅炉运行行效率和和NOxx排放，受到诸诸多因素素的影响响，包括括负荷、煤质、煤粉细细度、一一次风量量、二次次风量、磨煤机机出口温温度，给给粉机偏偏置、烟烟气含氧氧量等。对于固固定的锅锅炉、固固定的煤煤种，在在某一负负荷下，目前锅锅炉运行行在线可可调的仅仅是一次次风

55、量、二次风风量、磨磨煤机出出口温度度、给粉粉机偏置置、烟气气含氧量量等，这这些量都都是DCCS里的的控制回回路设定定值，或或者是运运行人员员手工操操作值，这些量量决定了了锅炉运运行性能能。但由于下下列原因因，目前前我国电电站锅炉炉普遍存存在运行行效率低低、NOOx排放偏偏高的缺缺点：锅炉热力力优化试试验时间间间隔较较长；锅炉经常常进行设设备改造造而导致致锅炉状状态偏离离热力试试验的状状况；有些锅炉炉燃烧的的煤种不不稳定；由于运行行中的积积灰、结结渣、漏漏风等问问题而使使设备状状况偏离离试验工工况；燃烧系统统运行并并没有按按热力试试验结果果运行，具有很很大的随随意性。鉴于上述述原因，目前我我国的

56、电电站锅炉炉普遍存存在较大大的优化化空间和和节能潜潜力，清清华大学学通过多多年的研研究开发发了具有有自主知知识产权权的运行行优化控控制系统统。锅炉运行行优化控控制系统统工作原原理图该系统由由稳态优优化和动动态优化化两个主主要功能能模块。稳态优优化包括括神经网网络模型型和遗传传算法两两个关键键技术，通过现现场正交交性能试试验的数数据建立立神经网网络模型型，把实实时采集集的现场场参数、优化操操作量的的约束条条件和用用户定义义的优化化目标带带入神经经网络模模型，运运用基于于最优保保留的遗遗传算法法得到最最优操作作量设定定值，再再传给DDCS完完成执行行机构的的自动调调整。稳稳态优化化的实现现是要经经

57、历一个个过渡过过程，过过渡不好好对燃烧烧的经济济性和稳稳定性都都会造成成负面影影响，为为此我们们就在系系统中添添加了动动态优化化部分。动态燃燃烧优化化是指把把稳态优优化得到到的性能能参数作作为设定定值，运运用预测测控制器器实现的的闭环优优化控制制。此外外，我们们的燃烧烧优化系系统还能能实现多多目标的的优化，用户可可以选择择三种优优化方式式，分别别是：指指定NOOx排放上上限的锅锅炉效率率最高，指定锅锅炉效率率下限的的NOxx排放最最少，运运行成本本最低。2技术指指标通过锅炉炉运行优优化控制制系统，能够实实现锅炉炉运行性性能的闭闭环优化化控制，并达到到下列技技术指标标：锅炉运行行效率提提高0.5

58、以以上；锅炉烟气气NOxx排放至至少降低低10。3应用说说明随着市场场竞争的的加剧，热电企企业迫切切要求降降低其生生产成本本，以提提高其核核心竞争争能力，对于锅锅炉而言言，降低低生产成成本要求求提高运运行效率率，降低低NOxx排放。我国绝绝大部分分热电企企业都是是燃煤机机组，都都有锅炉炉运行优优化控制制的需求求，只是是是否有有合适的的成熟的的技术。目前我国国热电企企业普遍遍进行了了DCSS控制改改造，设设备的可可控性得得到大大大的提高高，DCCS作为为优化控控制系统统的控制制执行层层，为锅锅炉的优优化运行行控制提提供了良良好的物物质基础础。该系系统已在在国内多多个电厂厂得到了了成功应应用，某某

59、35万万“W”型火焰焰燃煤锅锅炉的应应用验收收报告显显示该系系统平均均提高锅锅炉效率率0.669%，某300万前后后墙对冲冲燃煤锅锅炉的应应用验收收报告显显示该系系统平均均提高锅锅炉效率率0.449%。4效益分分析一台100万火电电机组，如果锅锅炉运行行效率提提高2，则蒸蒸汽原煤煤耗约降降低2左右，目前热热电厂蒸蒸汽原煤煤耗平均均1500kg/t，则则生产11吨蒸汽汽可降低低3kgg原煤，以每年年4000t/hh负荷运运行45500小小时计算算，原煤煤作2330元/吨计算算，初步步估计可可以节省省人民币币1244.2万万元人民民币。5合作方方式商谈。催化燃烧烧一氧化化碳（CCO）净净化器1成果

60、简简介在北方农农村和小小城镇，目前冬冬季供暖暖主要采采用煤的的直接燃燃烧进行行热量的的提供。该种供供热方式式的特点点是设备备简单，价格便便宜以及及燃料价价格便宜宜，适合合普通家家庭生活活使用，其存在在的缺陷陷是：安全没有有保障，由于煤煤的不完完全燃烧烧会产生生大量的的一氧化化碳（CCO），使得CCO中毒毒事件年年年都有有发生；有大量的的有害性性有机物物产生，污染空空气环境境；燃烧效率率低，能能源利用用率还有有待提高高。清华大学学科研人人员利用用催化燃燃烧的原原理，在在稀薄空空气的条条件下，通过催催化氧化化作用促促进燃烧烧过程中中产生的的各种有有机物在在催化剂剂床层上上进行催催化燃烧烧，使得得这