您所在位置：中科乐美科技集团有限公司关于申报2022年度四川省科学技术奖项目的公示
一、项目名称
污淤泥深度脱水与资源化利用关键材料及产业化应用技术
二、提名者及提名意见
提名单位：乐山市
提名意见：
该项目针对污淤泥难以深度脱水以及资源化利用的技术难题，设计了具有抗水解、网状微交联及疏水缔合的高分子结构，采用梯级引发的聚合工艺，研发出系列阳离子高分子絮凝剂及产业化成套装置，实现了系列阳离子高分子絮凝剂规模化稳定生产，产品已实现市场推广；研发了基于系列阳离子高分子絮凝剂“凝聚+絮凝”的污淤泥深度脱水及废污水处理的工艺技术和装备集成，脱水污泥含水率达到60%以下，并在多个环保工程得到应用；研发了利用干化污淤泥制备建材的快速成型及封装固化技术，污淤泥基保温板材在高寒隧道保温工程及工业窑炉保温中得到应用。
项目成果授权发明专利10项，实用新型专利15项，制定企业标准1项，阳离子高分子絮凝剂在峨眉山建成了3000t/年的规模化生产线，产品在西南片区进行了有效推广应用，污淤泥深度脱水技术和污水强化处理技术在四川多个污泥处理处置、水处理工程项目中得到应用，2019-2021年合计实现经济收益50699.29万元，获得了显著的经济效益和社会效益。
项目材料填写规范，内容真实，经公示无异议。
提名该项目为四川省科学技术进步奖。
三、项目简介
项目属于高分子材料和环境工程领域，涉及污、淤泥快速深度脱水的絮凝材料、装备及资源化利用关键技术。
近年来，国家生态文明建设力度空前，在“绿水青山就是金山银山”的发展理念下，废污水处理和水环境治理取得快速发展。同时，作为水处理过程中污染物最终去处的污淤泥大量产生，预计2025年将突破9000万吨，若不妥善处置将成为影响城乡环境的一大公害。但国内长期“重水轻泥”，污淤泥处理处置没有与废污水处理与水环境治理同步提升，严重阻碍了国家生态环境总体质量改善目标的实现。污淤泥处置手段主要有填埋、焚烧、建材利用等，建材利用由于消纳量大且可实现污淤泥的资源化，得到了行业重视。污淤泥处置的先决条件是对其深度脱水，由于污淤泥颗粒携带负电荷带来的胶体稳定性、其包裹的胞外聚合物的高亲水性等限制因素，污淤泥难以深度脱水，成为其处理处置的瓶颈问题。污淤泥机械深度脱水的关键在于絮凝剂性能提升及其与泥质、脱水工艺和装备的匹配，但用于污淤泥处理的市售阳离子高分子絮凝剂产品存在易水解、系列化程度不高、絮凝效果不足等问题，无法满足不同类型污淤泥深度脱水需求。
项目在国家“十三五”重点研发计划等项目支持下，从2012年至2020年，研发了系列阳离子高分子絮凝剂及其产业化技术，开发了该絮凝剂用于污淤泥深度脱水、废污水强化处理的工艺与装备集成，攻克了采用干化污淤泥制备建材的资源化利用技术，解决了污泥资源化利用的瓶颈问题。项目主要科技创新内容如下：
（1）针对污淤泥深度脱水应用，设计了具有抗水解、微交联网状及疏水缔合的高分子结构，采用梯级引发的聚合工艺，研发出系列阳离子高分子絮凝剂制备技术及产业化装备，得到的阳离子高分子絮凝剂相对分子质量以特征粘度计为16-3 dL/g，阳离子度为5%-100%系列化可控，质量分数0.1%溶液稳定期3天以上；针对不同类型污淤泥，相对于国内外市售产品可降低用量10%-30%，实现污淤泥脱水成本明显下降；
（2）针对系列阳离子高分子絮凝剂的污淤泥处理应用场景，研发了基于系列阳离子高分子絮凝剂“凝聚+絮凝”的污淤泥深度脱水及废污水强化处理的工艺技术和装备集成，脱水污泥含水率可达60%以下，绝干泥增量控制在6%以下；
（3）面向深度脱水污淤泥的资源化利用，研发了利用干化污淤泥制备保温建材的快速成型及封装固化技术，得到的保温板材防火阻燃，导热系数小于0.026 W/mK，最低可达0.010W/mK，开发了保温板材应用工艺技术。
项目授权发明专利10项，实用新型专利15项，备案企业标准1项，参加中国创新创业大赛多次获奖。通过成果转化在四川实现了系列阳离子高分子絮凝剂的产业化，产品在西南片区污水处理、造纸、选矿领域几十家企业实现了应用和推广；污淤泥深度脱水及废污水强化处理技术在乐山沙湾污泥深度脱水提标工程、峨眉山景区污水处理工程、巴中市通江县春在湖综合治理工程等环保项目获得应用；淤泥基保温板材在高寒隧道保温、工业窑炉保温领域得到应用。项目2019-2021年实现经济收益50699.29万元，带动地方上下游企业实现间接经济效益数十亿元。项目在环保领域提供了一条真实减量的污淤泥深度脱水技术途径，实现了污淤泥的建材资源化利用，可推动国家无废城市建设与“双碳战略”的实施。中科院南京土壤所张佳宝院士、中科院安徽光机所刘文清院士、中科大谢毅院士等7名专家对本项目进行了科技成果评价，认为“该项成果总体技术达到国际先进水平”。
四、主要知识产权和标准规范等目录
知识产权（标准）具体名称 | 国家 （地区） | 授权号（标准编号） | 授权（标准发布）日期 | 证书编号 | 权利人（标准起草单位） | 发明人（标准起草人） | 发明专利（标准）有效状态 | |
发明专利 | （甲基）丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵与丙烯酰胺共聚物的水溶液聚合制法 | 中国 | ZL201310516086.9 | 2016.8.17 | 2190944 | 中科乐美科技集团有限公司 | 李潇潇，宁俊锟，陈林，王化，田兴友 | 有效专利 |
发明专利 | 一种无机—阳离子高分子复合混凝剂及其制备方法 | 中国 | ZL201711113990.X | 2021.5.7 | 4409034 | 中科乐美科技集团有限公司 | 李潇潇，郑康，陈林，田兴友，袁云，代强，耿南桥，袁丽 | 有效专利 |
发明专利 | 一种建筑用粉体芯材真空绝热板及其制备方法 | 中国 | ZL201410835719.7 | 2017.7.11 | 2550199 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 孙俊，陈林，王化，田兴友 | 有效专利 |
发明专利 | 一种高相对分子质量丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵类阳离子单体均聚物的制备方法 | 中国 | ZL201410770899.5 | 2019.3.22 | 3302325 | 中科乐美科技集团有限公司 | 李潇潇，宁俊锟，陈林，王化，田兴友 | 有效专利 |
发明专利 | 一种三元共聚阳离子聚丙烯酰胺的制备方法 | 中国 | ZL201810684364.4 | 2021.2.2 | 4233282 | 中科乐美科技集团有限公司 | 李潇潇，陈林，郑康，田兴友，袁云，万安术，曹宇翔，耿南桥，梁俊杰，高丽 | 有效专利 |
发明专利 | 一种高相对分子质量微交联聚二甲基二烯丙基氯化铵的制备方法 | 中国 | ZL201810027048.X | 2021.1.15 | 4205444 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 李潇潇，宁俊锟，陈林，王化，田兴友 | 有效专利 |
发明专利 | 中国 | 2022.4.8 | 中科乐美科技集团有限公司 | 有效专利 | ||||
发明专利 | 一种新型耐水快硬无机胶凝材料及其制备方法 | 中国 | ZL201410747015.4 | 2017.4.19 | 2460499 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 刘研研，王化，田兴友，陈林 | 有效专利 |
发明专利 | 一种快速凝结高强阻燃保温材料及其制备方法 | 中国 | ZL201510071322.X | 2017.4.12 | 2455165 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 王化，刘研研，田兴友，陈林 | 有效专利 |
发明专利 | 一种可在寒冷地区使用的路面和裂缝快速修复材料及其制备方法 | 中国 | ZL201510071109.9 | 2016.8.17 | 2187098 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 王化，刘研研，田兴友，陈林 | 有效专利 |
五、论文专著目录
序号 | 论文（专著） 名称/刊名 /作者 | 年卷页码 （xx年xx卷 xx页） | 发表时间（年月 日） | 通讯作者（含共同） | 第一作者（含共同） | 国内作者 | 他引总次数 | 检索数据库 | 论文署名单位是否包含国外单位 |
1 | Physicochemical Characterization and Flocculation Performance Evaluation of PAC/PMAPTAC Composite Flocculant/Journal of Applied Polymer Science/ Yiming Guo, Xiaoxiao Li, Jun Sun, Yanyan Liu, Hua Wang, Jianjun Ding, Lin Chen, Xingyou Tian, Yun Yuan | 2022年 139卷7期51653页 | 2022年 | Xiaoxiao Li | Yiming Guo | Yiming Guo, Xiaoxiao Li, Jun Sun, Yanyan Liu, Hua Wang, Jianjun Ding, Lin Chen, Xingyou Tian, Yun Yuan | 0 | SCI,EI | 否 |
2 | Evaluation of the Flocculation and Dewatering Performance of Dual Polymers for Treating Oil Sands Tailings/The Canadian Journal of Chemical Engineering/XiaoXiao Li, Yang Shen, Raymond S. Farinato, Ponisseril Somasundaran, Yuejun Zhang. | 2021年99卷S645-S653页 | 2021年 | Yang Shen | Xiaoxiao Li | XiaoXiao Li, Yang Shen, Yuejun Zhang | 0 | SCI,EI | 是 |
3 | Preparation and Anti-frost Performance of PDMS-SiO2/SS Superhydrophobic Coating/ Coatings / Li Jia, Jun Sun, Xiao Xiao Li, Xian Zhang, Lin Chen, Xingyou Tian. | 2020, 10（11）: 1051 | 2020 | Jun sun | Li Jia | Li Jia, Jun Sun, Xiao Xiao Li, Xian Zhang, Lin Chen, Xingyou Tian | 4 | SCI,EI | 否 |
4 | The Characteristics of Sludge from Enhanced Coagulation Processes using PAC/PDMDAAC Composite Coagulants in treatment of Micro-Polluted Raw Water / Separation and Purification Technology / Xiaoxiao Li, Yuejun Zhang, Xiaolei Zhao, Cheng Liu. | 2015年 147卷125-131页 | 2015年 | Yuejun Zhang | Xiaoxiao Li | Xiaoxiao Li, Yuejun Zhang, Xiaolei Zhao, Cheng Liu | 28 | SCI,EI | 否 |
5 | 真空绝热一体化板的性能及在建筑上的应用/ 新型建筑材料/孙俊,贾丽,李潇潇,陈林,田兴友 | 2020年47卷98-102页 | 2020年 | 田兴友 | 孙俊 | 孙俊,贾丽,李潇潇,陈林,田兴友 | 0 |
| 否 |
六、主要完成人
田兴友（中国科学院合肥物质科学研究院）、李潇潇（中国科学院合肥物质科学研究院）、袁云（中科乐美科技集团有限公司）、孙俊（中国科学院合肥物质科学研究院）、袁丽（中科乐美科技集团有限公司）、刘研研（中国科学院合肥物质科学研究院）、王化（中国科学院合肥物质科学研究院）、陈林（中国科学院合肥物质科学研究院）、郑康（中国科学院合肥物质科学研究院）、曹宇翔（中科乐美科技集团有限公司）
七、完成单位
中科乐美科技集团有限公司，中国科学院合肥物质科学研究院