（1）饮用水络合吸附除氟技术与成套设备
概况：
该技术系统着眼于地下水除氟的关键过程，以安全价廉的金属氧化物为基础，通过氧化物之间的复配与组成配比优化，充分发挥各功能氧化物的不同功能特性，形成了具有优异吸附性能的新型高效除氟材料。在除氟工艺开发方面，该技术系统针对农村运行管理水平较低的特点，在系统工艺设计方面进行创新，尽可能减少处理单元，确定在不同污染物组合及污染物浓度水平条件下的组合工艺方案；极大的简化了系统运行、材料再生等人工操作，易于在农村地区推广应用。此外，根据不同地区氟污染程度、共存离子存在状况与处理规模，建立可在工程中应用的饮用水除氟工艺应用模式；设计不同吸附剂与除氟工艺运行动态反应器，确定反应器组成、结构及其优化运行模式，形成饮用水除氟成套设备，满足不同类型地区的技术需求。
技术特点：
1. 材料吸附活性高：复合金属氧化物吸附除氟材料对氟吸附容量可达到300 mg/g，远高于普通除氟材料。
2. 材料除污染功能多样化：本材料不仅具有优异除氟效果，而且对水中铁、锰、砷、磷酸盐等也具有优良去除效果，呈现去除目标多样化的特点。
3. 共存离子对除氟效果负面影响小：地下水中常见的Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、SO42-、CO32-、NOM等对除氟效果无明显影响，硅酸盐、磷酸盐对除氟效果有抑制作用。
4. 运行成本低：与市场上一般除氟技术相比，本技术能够长期保持除氟效果，且运行（药剂）成本较一般除氟技术低20%至60%以上。
5. 材料安全性高：对吸附材料的理化安全性与毒理学安全性（采用Ames试验、微核试验、小鼠急性经口毒性试验等）进行检测，结果显示：本材料不会溶出影响饮用水感官性状的物质，无有毒有害化学污染物或放射性类物质溶出；材料不具有致突变活性、急/慢性毒性。
工程应用：
该技术已经在河南省兰考县、内蒙古巴彦淖尔市、二连浩特市和安徽省亳州市等地建立除氟示范工程。
（2）高效、高安全性二次供水紫外消毒技术
概况及应用领域：
在系统研究二次供水紫外消毒效果影响因素的基础上，研发出基于消毒器构型优化设计和运行状态实时监测的高效、高安全性二次供水紫外消毒技术。该技术首先利用计算流体动力学（CFD）模拟对紫外消毒器的结构尺寸和内部布局进行优化设计，使微生物在随水流通过消毒器时被高效灭活；此外，通过安装的三参数紫外智能监测系统，对运行中消毒器的实时紫外剂量进行监测并得到量化的关于灯管输出、套管结垢和水流穿透率的数据，从而精细化指导消毒器的运行维护。该技术可以明显提高紫外消毒器的效率和安全性，目前已成功应用于多个高层小区的二次供水中，可以保障在各种正常或不利条件下的水质安全。
技术特点/设备参数：
1. 具有优化的消毒器构型，在相同灯管功率下可提供最高的有效紫外剂量和微生物灭活率。
2. 实时监测运行中消毒器的状态，包括灯管输出、套管结垢、水流穿透率以及紫外剂量，并可根据水质水量变化调整消毒器运行方式。
专利和获奖情况：该核心技术已申请1项国家发明专利并授权。
市场分析：
我国城市人口密度大，大量的高层建筑需要依赖二次供水提供高区的用水。由于管网和二次供水水箱对余氯消耗，二次供水水质存在较大的微生物风险，紫外消毒是解决这一问题的优选技术之一。相比传统的紫外消毒器，基于本技术开发的紫外消毒系统可以在保证消毒效果的同时降低运行成本，在高层建筑二次供水水质保障上具有良好的应用前景。
实际应用案例：
●郑州市维也纳森林小区二次供水紫外消毒示范工程（约600户，竣工）
●郑州市中原新城小区二次供水紫外消毒示范工程（约200户，竣工）
●郑州市颍河港湾小区二次供水紫外消毒示范工程（约1800户，竣工）
（3）新型高效除砷吸附材料及其一体化处理装置
概况：
通过深入基础研究与系统的中试与生产性试验，设计构建能同时高效去除As(III)与As(V)的新型除砷吸附材料及相关设备装置。该技术操作简单，运行成本低，可同时实现水中砷、铁、锰、磷酸盐、硫化物等污染物的高效去除；建立材料原位再生新方法实现除砷性能高效恢复，已成功应用于城市大规模供水与农村分散式供水等。
技术特点：
1. 材料吸附活性高：As(III)吸附容量可达到120mg/g，As(V) 吸附容量可达到200mg/g。动态吸附实验表明，采用该吸附材料除砷，处理水体积可以为填料体积的3000倍，且处理水中砷含量达到国家相关最新饮用水标准（<10 μg/L）。该技术不仅具有优异的除砷效果，而且对地下水中常见的铁、锰、磷酸盐等污染物具有良好的去除效果，具有去除目标多样化的特点。
2. 再生方法简便：该技术采用原位再生的方法能够方便地恢复材料吸附除砷活性，并将砷固化在材料内部，不存在常规再生方法产生的二次污染问题。
3. 处理成本低廉：采用的活性组分和载体均为常见且价格低廉的材料。现场试验结果表明，相对于其他除砷技术而言，在达到同样除砷效果的前提下，该技术的综合处理成本降低30~50%，适于不同类型地区使用。
4. 运行管理简单：该技术装置设备使用过程中的正常吸附、反冲洗、材料再生等操作均采用可编程逻辑控制器(PLC)进行控制，自动化程度高，操作简单。
工程应用：
● 2010年在北京市朝阳区完成我国第一座大型除砷水厂（5000 m3/d）建设；
● 2012年在郑州市东周水厂完成我国第一座大型除砷改造工程（200000 m3/d）；
● 2013年在通辽市第三水厂完成地下水除砷及除铁除锰水质提升达标工程（20000m3/d）；
● 2017年在通辽市河西水厂、通新水厂完成地下水除砷及除铁除锰水质提升达标工程（5000m3/d、25000m3/d）；
● 2019年完成西藏昌都市宗通卡水利枢纽工程重金属除砷技术专题报告（50000m3/d），后续工程拟采用该技术进行除砷处理；
● 2019年在巴彦淖尔市临河、杭后多个农村水厂（平均2000-3000m3/d），开展地下水除砷及除铁除锰水质提升达标工程（共计约22000 m3/d）；
（4）饮用水嗅味识别与控制技术
概况及应用领域：
以全二维气相色谱-高分辨时间飞行质谱技术与感官气相色谱联用等手段进行饮用水嗅味物质的识别，并以高效活性炭为核心进行嗅味的去除，可解决饮用水的嗅味问题，并降低处理成本。
技术特点/设备参数：
1. 系统化的饮用水嗅味表征方法体系。可基于不同评价目标进行感官评价，实现饮用水嗅味定性、半定量评价；感官闻测与化学分析同步对嗅味物质进行识别，建立嗅味物质筛查数据库，解决了复杂水质条件下关键致嗅物质鉴定的难题。
2. 基于嗅味物质特征的高效去除技术。主要基于活性炭吸附动力学模型利用高效活性炭进行嗅味物质的去除。对于多种嗅味物质造成的嗅味问题，可通过氧化与吸附耦合进行处理。
市场分析：
目前我国地表水源嗅味问题频发。有关饮用水嗅味的定性定量表征方法填补空白，具有很好的推广应用前景；在嗅味控制技术方面，本技术具有很强的实用性和先进性，可大幅节省药剂费用。
实际应用案例：
1. 深圳长流陂水厂MIB嗅味问题的控制工程（35万吨/天）
2. 上海新车墩水厂复杂嗅味问题的控制工程（16万吨/天）
3. 上海闵行水厂复杂嗅味问题的控制（20万/天）
（5）复极式感应电凝聚净水技术
概况及应用领域：
针对生活污水、含油废水、地表水等处理、回用和净化问题，研究了基于形态作用机制的电凝聚方法及其净水新原理，开发了复极式感应电凝聚净水反应器，建立了系列以复极式感应电凝聚为核心的组合水处理技术系统，解决了现行电絮凝方法电流效率低、净水效果差、结构不合理等技术问题，发展出一种基于现代絮凝观的电凝聚水处理新方法。复极式感应电凝聚水质净化处理系统特别适用于应急供水的前处理，可根据地表水的不同类别选择不同组合，使处理后的水质达到或超过国家生活饮用水水质标准（GB5749-2006），也可用于地下水的除砷除氟。在生活污水、含油废水、洗衣等废水的处理方面同样有其独特的优势。
技术特点：
提出基于优势形态作用机制的复极式感应电凝聚及其净水原理，研制出适于复极式感应电凝聚过程的TiO2改性的β-PbO2催化阳极，构建直接感应阳极体系，显著提高优势形态生成效率；开发出复极式感应电凝聚净水反应器，采用软“S”型流道设计方式，改善了Al3+与OH-的水解聚合环境、增加了颗粒物之间碰撞凝聚效果；建立适于不同水处理要求的复极式感应电凝聚-气浮技术系统，适于多种水质净化的灵活运用。上述技术创新在国内外尚属首次。采用复极式感应电化学反应模式，并从形态学上解决了电絮凝效率较低的问题，技术水平显著提高，水处理成本显著降低。
设备参数：
主要依赖于欲处理水及希望达到的处理后水质要求调节确认。几个固定的参数为：电化学单元采用的直流电压为安全电压之下，电化学单元的水力停留时间为1.0～3.5min，固液分离采用气浮的工作参数。
所获奖励：
获国家技术发明二等奖；北京市科技进步三等奖。
示范与应用：
电聚浮水质净化处理系统应用于中国人民解放军野战部队的洗涤车上，成功回收利用了洗衣废水；在汶川抗震救灾应急供水和武装警察部队的直饮水净水车上都得以成功的应用。
（6）无药剂-短流程装配式净水厂
概况及应用领域：
农村饮水安全是广大农村居民和全社会关心的重大现实问题，是建设美丽乡村、打赢脱贫攻坚战的重要内容。我国华北、西北和东北部分以地下水为水源的农村地区，饮用水存在氟、铁锰、硝酸盐等有毒无机污染物超标问题，而东部和中部以地表水或浅层地下水为水源的农村地区，饮用水中微生物、浊度超标现象普遍。同时对于野战、野营部队和野外施工作业人群也面临生活用水健康安全问题。无药剂-短流程装配式净水厂正是这一严酷背景中应运而生的，其以电絮凝-超滤为核心技术，通过装配式水厂工艺设计参数的优化和信息化监控系统的集成，研发形成短流程、无药剂、低维护的原创性一体化自来水厂成套装备。
技术特点：
1.电化学絮凝和消毒技术原位生成絮凝和氧化等活性物种，高效去除水中污染物；
2. 原水适应性强，能够抵抗较强的水质水量冲击负荷，保证供水稳定达标；
3.易于集成化、自动化和装备化，装配和运输方便灵活；
4. 采用在线监测和信息反馈智能控制系统，实现无人值守，降低运营成本。
适用范围：
农村分散式水厂、小型水站以及野外人群临时居集地高品质生活用水的供应。适用于由五类以内及超五类地表原水、高浊度原水（3000mg/L瞬间10000mg/L）以及由广谱性微、重污染复杂或不明水源水制取符合卫生标准的生活用水。
工程应用：
武警部队开发的车载式无药剂-短流程装配式净水设备；常州市洛阳镇无药剂-短流程装配式净水厂；镇江市句容市陈庄水站无药剂-短流程装配式净水厂。
（7）优质饮用水脱盐及安全保障技术与装备
概况及应用领域：
中科院生态环境研究中心自2001年开始，通过单项高效技术的开发与融合、系统集成和应用示范，实现了水质净化、循环输送和安全监控的优化集成和运行过程协同，建立了饮用水质安全风险的末端控制模式与方案。该成果已通过国家的专家鉴定委员会鉴定，并荣获国家科学技术进步二等奖，指定在2008年奥运村及奥运场馆应用。该系统以电化学-双膜法为核心，融合了各种单元技术，可进行各类污染物质和微生物的高效去除，在获得高产水率的同时，使水中保持人体健康所需的微量元素；通过循环消毒系统中的净化消毒过程保持末端水的水质安全和生物稳定性，并运用在线监测与预警技术及时反映水质变化，可实现饮用水水质的风险控制和突发事件的及时发现与应对。系统具有良好的经济性、稳定性，采用的各单项技术均为成熟技术、运行管理简便、效果稳定。适用于住宅小区、机关、学校、写字楼、宾馆饭店等场所的直饮水处理；沿海城市、海岛、灾区、苦咸水等各种水源条件较为复杂、水质特殊的环境。
技术特点：
1. 采用电化学絮凝与消毒预处理技术，整体工艺无任何加药系统，确保没有二次污染产生；
2. 纳滤膜有效地提高了系统产水率，系统产水率可高达85%以上；
3. 有效的水质口感调节系统设计，保留水体有益矿物质；
4. 整体系统实现自动化控制，实现无人值守；
5. 设备紧凑、占地较小，装配和运输方便灵活。
工程应用：
济南市某地放射性水处理工程（双膜法）、尼泊尔特里布凡大学直饮水示范工程（双膜法）等。
（8）导向型电渗析地下水脱硬除氟技术
概况及应用领域：
研发出直供型饮用水导向性电渗析技术与整装装备，实现氟化物、硬度、盐度等的低成本选择性去除，适应村镇、海岛苦咸水源的净化处理。
技术特点/设备参数：
一般情况下电渗析直接处理成本<0.1度电/吨水，产水率可高达为90%以上，一键启动，无人值守全自动运行，可实现远程监控与管理。
实际应用案例：
1. 2017年，斯里兰卡斯里兰卡阿努阿勒普勒除硬除氟工程（300m3/d）
2. 2019年，陕西咸阳礼泉县除氟工程（800m3/d）