南京大學太陽能純化水

Ⅰ 「黑金納米」海水淡化技術有多牛

聽起來可能會顛覆你的三觀。事實上，中國是一個嚴重缺水的國家。我國的淡水資源並不少，總量約為280000億立方米，占據全球水資源的6%，位居全球第四。

聽起來似乎很多，但結合中國14 億的人口，人均用水僅有2200立方米。在全世界排名121位，是人均水資源最貧乏的國家之一。同時中國的水資源還存在分布不均的情況。南北東西的降水不均，再加上難以控制的水患，導致中國的缺水問題可能更加嚴重。

在其中，尤其以沿海城市的缺水問題最為嚴重。9個沿海省份中，主要都以水質性缺水為主。什麼意思呢？簡單來說，就是因海水滲透，導致淡水資源鹽分和其他雜質還多。有部分地區的淡水甚至已經到達無法食用的地步。有統計數據表明，到2030年 中國沿海淡水的缺口將達到214立方米。不過面對缺水困境，中國也並非沒有做出什麼改變。南水北調工程，就極大解決了分布不均的情況，導致中國這幾年也發展出了一個利器，那就是海水淡化技術。

長久以來，中國的缺水問題，很少被普遍公眾所接受。主要的原因就是目前淡水資源，並不如中東國家那麼緊迫。但淡水資源每天都在減少，中國需要在該領域上未雨綢繆。發展海水淡化技術，就是這樣的體現，它將會成為保障未來中國淡水的有效力量，而對於普通人的我們，或許參與不到這樣的研究中，但還是希望你我都能遵循「節約用水」的倡導！。

Ⅱ 南京林業大學化學工程學院的院系介紹

林產化工系，前身為林產化工學科組，經由老一輩科學家梁希先生、周慧明先生、黃希壩先生、程芝先生及黃律先先生等著名的林產化工專家的創辦、培育，並經發揚光大，逐漸發展形成了一個有著悠久歷史和深厚學術底蘊的學科單位。
林產化工系現所轄專業有林產化工專業及化學工程與工藝專業的生物資源化學與工程專業方向。其中林產化工專業是我國同類高校中創辦最早、專業方向設置最齊全、師資力量最雄厚的專業，為我國的林產化工事業培育了大量的高級專業技術人才和師資力量，長期以來位列全國同類專業之首，聲名享譽國內外。林產化工系是國家級重點學科—林產化學加工工程學科的核心組成部分，擁有林產化學加工博士、碩士學位授予點和生物質能源科學與技術博士、碩士學位授予點。
林產化工系師資力量雄厚，現有在職教師14名，其中教授4人，博士生導師4人，副教授5人；擁有博士學位人員7名，其中從日本、美國留學歸國博士、博士後2名；另有1名教師在職攻讀博士學位。
林產化工系科研、教學條件優良，下設森林植物化學工程研究所和一個實驗室面積1000平方米的林產化學與工程實驗中心，該中心設有林產化工實驗室、生物資源化工實驗室、生物資源生物化學與分子生物學實驗室、綜合分析儀器實驗室、林產化工工程中心、生物資源綜合利用研究室、林產品及天然產物研究室、提取物與生物活性物質研究室、生物質能源與碳材料研究室及學生開放實驗室等22個實驗室，裝備有分析制備型高效液相色譜、熱裂解氣相色譜、雙波長飛點掃描儀等一大批先進儀器設備。
主要研究領域有：萜類化學與利用；林產品化學與生物化學加工；植物提取物與天然葯物；木材熱解與活性炭；生物柴油及生物質液化；生物質高分子材料；林產精細化學品；生物質化學品。 南京林業大學化學工程學院精細化工系成立於1994年，承擔「化學工程與工藝」本科專業、「化學工藝學」碩士點的教學與學科點的建設工作。現有三名教授，三名副教授，一名博士生導師（林產化學加工工程專業林產精細化學品方向）。承擔了多項國家自然科學基金、江蘇省科技攻關、江蘇省社會發展、江蘇省環境保護、華南理工大學國家重點實驗室等項目，與許多企業建立了長期的產學研協作關系。
主要研究方向為：精細有機化學品工藝、天然產物化學加工、造紙化學品、生物高分子材料。其中在具有抗癌、抗艾滋病、殺菌生物活性新化合物的結構設計與合成、聚氨酯膠粘劑、聚丙烯酸乳液膠粘劑、醇醚有機溶劑、食品用表面活性劑、香精香料等方面具有較好的研究基礎並取得了較多的研究成果。許多產品已經工業化並見到了經濟與社會效益。 化工過程與控制系的前身是成立於20世紀50年代的化工原理教研組，2001年改為化工過程與控制系，主要從事化工原理、化工原理實驗、化工原理課程設計、化工工藝學、化工容器與設備、化工熱力學、化學反應工程、新型分離技術、化工設計等課程的教學及與其相關的科學研究工作。
本系現有教師10人，其中教授2人、副教授3人、博士生導師1人、碩士生導師5人、具有博士學位人員的5人。 本系設有化學工程與工藝專業，該專業是一個基礎厚、口徑寬、就業面廣的專業，涉及有機化工、無機化工、精細化工、日用化工、材料化工、能源化工等諸多領域，遍及化工、醫葯、能源、輕工、材料、生物、食品、環保等部門。畢業生可到化工、輕工、食品、制葯、環保等行業及大中專院校和科研單位等從事技術服務、工程設計、科技開發、生產經營管理、教學科研等工作。 本系具有良好的實驗教學和科學研究條件，下設的化學工程實驗中心是江蘇省實驗教學示範中心，面積1000多平方米、儀器設備價值600餘萬元，設有流動現象觀察實驗室、流動阻力與泵性能綜合實驗室、過濾實驗室、傳熱實驗室、乾燥實驗室、精餾與吸收實驗室、相平衡實驗室、反應工程實驗室、特殊精餾實驗室、噴霧乾燥實驗室、膜分離實驗室、超臨界流體萃取實驗室、儀表實驗室、過程式控制制實驗室、計算機控制系統實驗室、儀器分析實驗室等。大型進口儀器包括高效液相色譜儀、凝膠層析系統、超臨界流體萃取儀、納米粒度Zeta電位儀、比表面積與孔徑分布測定儀、分子蒸餾儀等。 本系主要的研究方向：木材保護與改性、農林生物質化學與生物利用、綠色反應與分離技術、精細化學品合成、新型催化材料與催化工藝、膜技術及其應用、工業廢水處理等。 生物工程系是由國家重點學科林產化學加工學科中的生物化工教研組、微生物學教研組和南京林業大學生物化工研究所於1998年為適應學科發展趨勢和行業發展需要組建而成。現有專任教師11人，包括教授2人，副教授3人，高級工程師1人。其中留學回國或有國外進修經歷人員5人；具有博士學位人員8人；博士生導師2人，碩士生導師3人。生物工程系具有招收碩士生、博士生、博士後和工程碩士資格，現有在校本科生300餘人，碩士、博士研究生40餘人。
生物工程系擁有基礎設施良好、儀器設備先進、佔地1800m2的生物工程實驗中心，該中心下設生物化學實驗室、微生物學實驗室、生物化工實驗室和制葯工程四個實驗室，其中生物化工實驗室系江蘇省國家重點實驗室培育點。95以來，生物工程系承擔了「973」計劃、攀登計劃、國家自然科學基金和其他部省項目三十餘項，取得了多項科研成果，部分成果居國際領先水平或國際先進水平，多項成果實現了產業化應用，取得了很大的經濟效益和社會效益。
主要研究領域包括：1、植物纖維資源生物降解和生物轉化的基礎理論；2、木質纖維資源製取燃料酒精、化工原料、蛋白飼料和其它高附加值產品；3、功能性低聚糖的研究開發；4、制漿造紙生物技術（包括生物制漿、生物漂白、生物脫墨和紙漿纖維改性）；5、微生物基因工程；6、生物製品分離純化等。 培養目標：本專業注重教學與科研並重，基礎理論與應用研究並重，理論學習與實驗技能訓練並重。主要培養從事高分子材料成型加工、製品設計、高分子合成與改性、功能與生物高分子材料的研製與開發等領域的工作，具有較強創新能力的高級工程技術人才。培養出的學生不但基礎知識扎實，實驗技能好，而且有較強的獨立工作能力，是教學、科研、管理、開發和工程技術各部門所需的優秀人才。
主要課程： 有機化學、物理化學、生物化學、電工與電子技術、高分子化學、高分子物理、高分子材料成型加工、聚合反應工程基礎、高分子近代測試、生物高分子材料、高分子研究方法、計算機應用系列課程等基礎課和專業課。
畢業去向 ：學生畢業後可到高分子材料及高分子復合材料成型加工、高分子合成、化學纖維、精細化工、塗裝、石化、建築裝飾材料、現代噴塗與包裝材料、汽車製造、家用電器、電子電氣、航天航空等企業從事設計、新產品開發、生產管理、市場經營及貿易部門工作，也可以到高等學校、科研單位從事科學研究與教學工作，還可以到政府部門從事相關的行政管理、質量監督等工作。

Ⅲ 能給我一份水處理的論文么，最好今天給我啊！

摘要：投加水處理葯劑是水處理中一種常用的方法。本文以絮凝劑，殺生劑為主，介紹了它們的發展現狀，使用的局限性，分析了各種主要葯劑的應用前景。

1、前言

水處理劑是工業用水、生活用水、廢水處理過程中必需的化學葯劑，通過使用這些化學葯劑，可使水達到一定的質量要求。它的主要作用是控制水垢和污泥的形成、減少泡沫、減少與水接觸的材料腐蝕、除去水中的懸浮固體和有毒物質、除臭脫色、軟化水質等。目前由於世界各國用水量急劇增加，同時各種環保法規（水凈化法）相繼制定，而且要求日益嚴格，所以對於各類高效的水處理葯劑增長很快。在我國，與日益嚴峻的水資源危機矛盾的是水處理葯劑的生產能力很低，質量也得不到保證，所以加快我國水處理葯劑這一環保材料產業的發展迫在眉睫。
水處理葯劑包括絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑、分散劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、脫色劑、螯合劑、除氧劑及離子交換樹脂等。本文將對絮凝劑和殺生劑作系統地介紹。

2、絮凝劑

絮凝技術的關鍵是絮凝劑的選擇。絮凝劑可分為無機、有機和微生物絮凝劑。

2.1、無機絮凝劑

無機低分子絮凝劑有氯化鋁、硫酸鋁、硫酸鐵、氯化鐵等。其聚集速度慢，形成的絮狀物小，腐蝕性強，在水處理過程中存在較大的問題，而逐漸被無機高分子絮凝劑所取代。
無機高分子絮凝劑是在傳統鋁鹽、鐵鹽的基礎上發展起來的一種新型的水處理劑，價格較低廉，凈水效果好。

聚合氯化鋁(PAC)的混凝性能好，生成的礬花大，投葯量少，效率高，沉降快，適合水質范圍較寬。主要用於飲用水和工業給水的凈化。同時還能用於去除水中所含的鐵、錳、鉻、鉛等重金屬，以及氟化物和水中含油等，故可用於處理多種工業廢水。

聚合氯化鋁鐵（PAFC）是一種新型的無機高分子凈水劑，產品中鋁鐵二者的配比是可調的，以適應不同水質的需求，已分別在石化、鋼鐵、煤炭工業等廢水的凈化處理中得到應用。結果表明，該葯劑質優、價廉，是一種新型、高效、穩定的凈水劑，具有廣泛的應用前景。有人通過實驗比較得出PAFC的凈水效果稍好於PAC，但PAFC加葯成本比PAC少得多。
聚合硫酸鐵具有良好的絮凝和吸附作用，廣泛應用於原水，飲用水、自來水、工業用水、工業廢水及生活污水的處理。聚合硫酸鋁(PAS)是一種使用最廣的混凝劑，主要用於飲用水和工業用水的凈化處理。

聚硅酸鹽是在聚硅酸及傳統的鋁鹽、鐵鹽基礎上發展起來的。高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產生良好的混凝效果。通過把金屬離子的電中和能力和聚硅酸的吸附架橋能力結合在一起，使復合產物具有較強的電中和與吸附架橋作用，達到更好的凈水效果。它們的絮凝脫穩性能遠超過聚硅酸和聚金屬離子，同聚硅酸相比，不但提高了穩定性，且增加了電中和能力;同聚金屬離子相比，則增強了粘結架橋性能。以聚合硅酸硫酸鋁（PASS）、聚硅氯化鋁（PASC）和硅鐵復合無機高分子絮凝劑為代表的復合無機高分子絮凝劑，成功應用在給水、工業廢水以及城市污水的各種流程中，現已成為主流絮凝劑。

但是，無機高分子絮凝劑的相對分子質量和粒度以及絮凝架橋能力仍比有機絮凝劑差很多，且存在對進一步水解反應的不穩定性問題。

2.2有機高分子絮凝劑

與無機絮凝劑相比，合成有機高分子絮凝劑用量少，絮凝速度快，受共存鹽類、介質pH及環境溫度影響小，生成污泥量也少;而且有機高分子絮凝劑分子可帶—COO、—NH—、SO3、—OH等親電基團，可具鏈狀、環狀等多種結構，利於污染物進入絮體，脫色性好。一般有機絮凝劑的色度去除較無機絮凝劑高20％左右.目前應用較為廣泛的是聚丙烯醯胺類。它能適應多種絮凝對象，用量少，效率高，生成的泥渣少，後處理容易。常與其它無機絮凝劑復配，如與氯化鋁的復配使用。

但合成高分子絮凝劑其單體或水解、降解產物常常有毒，如聚丙烯醯胺(PAM)的單體，有神經毒性和致畸、致癌、致突變的「三致」效應。

2.3微生物絮凝劑

微生物絮凝劑是利用生物技術，從微生物或其分泌物提取、純化而獲得的一種安全、高效、能自然降解的新型水處理劑，至今發現具有絮凝性的微生物已超過17種，包括黴菌、細菌、放線菌和酵母菌等。它分為：

(1)直接利用微生物細胞的絮凝劑，如某些細菌、黴菌、放線菌和酵母，他們大量存在於土壤、活性污泥和沉積物中；

(2)利用微生物細胞壁提取物的絮凝劑，如酵母細胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質和N-乙醯葡萄糖胺等成分；

(3)利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑，微生物細胞分泌到細胞外的代謝產物是細胞的莢膜和粘液質，除水外，其主要成分為多糖及少量多肽、蛋白質、脂類及其復合物。其中多糖在某種程度上可用做絮凝劑。

迄今為止，發現的絮凝效果最好的微生物絮凝劑是紅平諾卡氏菌NOC-1。可用於畜產廢水處理，膨脹污泥的沉降及紙漿廢水(黑液)顏料廢水等有色廢水的脫色，效果顯著。
雖然，對微生物絮凝劑的研究屢有報道，但大多處於實驗室研究階段，未走向工業應用。我國這方面的起步較晚，目前的研究僅限於菌種篩選。

成都生物研究所分離篩選初步獲得6株微生物絮凝劑產生菌，用其發酵離心上清液對造紙黑液，皮革廢水，偶氮染料廢水，硫化染料廢水，電鍍廢水，彩印製板廢水，石油化工廢水，造幣廢水及藍黑水，碳素墨水等進行的絮凝試驗表明，廢水固液分離效果良好，COD去除率55％—98％，懸浮物，色度、濁度去除率90％以上。

上海大學環境科學系在污水處理廠的迴流污泥及底泥中分離，篩選出3株絮凝劑產生菌.該菌株所產培養液可使土壤懸液濁度去除率達99％以上，使鹼性染料廢水COD去除率為70％左右，色度去除為92％左右。

目前，絮凝劑正向價廉實用、無毒高效的方向發展。有機高分子絮凝劑將逐漸取代目前被廣泛使用的無機絮凝劑，另一方面，微生物絮凝劑具有使用穩定性、安全性、高效性及低耗性。是當今最具發展前途的絮凝之一。所以，未來的發展不僅要開發新型廉價高效的微生物絮凝劑，還要研究微生物絮凝劑與其他絮凝劑的配合使用。已有試驗表明，二者配合使用，可以互補， 不僅可以提高絮凝效率，而且還可降低投加量。

3、殺生劑

殺生劑是在循環冷卻水系統中，用以殺死微生物（菌藻）以阻止其大量繁殖致使冷卻水系統中的金屬設備發生腐蝕及事故，影響正常運行的水處理葯劑。根據殺生機制分為氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑。

3.1氧化性殺生劑

氯氣是一種強氧化性殺生劑，其殺菌力強，價格低廉，使用較簡單，是當今應用最廣泛的殺生劑之一。但不適於鹼性水處理。另外，它可能與水中有機物生成致癌物三鹵甲烷，因而限制了它的應用。於是溴類、臭氧、二氧化氯相繼為人們所重視。

溴類殺生劑主要有溴化鈉、溴化海因、活性溴、溴化丙醯胺等。溴化丙醯胺是近年來開發出的一類氧化性殺生劑，其中2，2-二溴-3-氮川丙醯胺是一種非常有效的廣譜殺生劑。隨著冷卻水pH值和溫度的升高，它的半衰期迅速變短，對環境污染小。

臭氧具有十分優良的殺菌活性，剝離粘泥作用較強，同時還兼具緩蝕阻垢作用，用它處理循環冷卻水，其濃縮倍數可達30～50。但由於成本較高，目前還未被廣泛採用。
二氧化氯對細胞壁有較強的吸引和穿透能力，它對冷卻水中存在的主要危害菌種如異養菌、鐵細菌、硫酸鹽還原菌等都有很好的殺滅作用。它的特點是用量少、高效、快速、葯效持續時間長。如2mg/L的二氧化氯作用30s後就能殺死近100％的微生物;在pH為8.6，活菌數達71萬個/ml的水中投加0.5mg/L的二氧化氯作用12h後，對異養菌的殺菌率保持在99％以上。另外，它能不受pH的影響，不與水中氨、有機胺類及酚類反應；不僅能殺死微生物，而且能分解殘留的細胞結構，具有殺孢子和殺病毒的作用；適用於鹼性水處理，對環境沒有威脅。在我國，以前由於它的不穩定性限制了其推廣應用。近年來，一些廠家已先後批量生產穩定性二氧化氯，南京某公司還推出了化學法二氧化氯發生器，其設計獨特，操作簡便，安全可靠。用二氧化氯取代氯氣作為工業循環冷卻水的殺生劑具有很多的優越性，特別是對於合成氨廠，化工廠和煉油廠的冷卻水系統，由於系統中有機物和氨的含量高，需氯量大，pH值偏鹼性，用二氧化氯取代氯氣可以取得更好的經濟、環境效益。

3.2非氧化性殺生劑

非氧化性殺生劑種類較多，應用較早的氯酚類因毒性大，易污染水體，漸漸被棄之不用。有機胺類使用也極少。

二硫氰基甲烷是使用較早的有機硫化物殺生劑。對於抑制藻類、真菌和細菌，尤其是硫酸鹽還原菌十分有效。但不適宜在鹼性冷卻水系統中使用。

異噻唑啉酮是一類較新的有機硫化物殺生劑。該類殺生劑是通過斷開細菌和藻類蛋白質的鍵而起殺生作用的，濃度為0.5mg/L時，即能有效地抑製冷卻水系統中的藻類、真菌和細菌，具有廣譜高效、作用時間長(0.5mg/L的加入量，使用5周後仍有效)、低毒、pH使用范圍廣、配伍性混溶性好、不起泡沫，並能阻止粘泥生成等優點。國外已廣泛應用於冷卻水處理中。

季銨鹽殺生劑因其成本低，毒性小，且兼具緩蝕性。故得到廣泛的應用，但使用中還存在易產生抗葯性、費用增加，起泡，加重腐蝕等問題。鑒於此，新合成的十六烷基辛基二甲基溴化銨(168)和十六烷基癸基二甲基溴化銨(1610)兩種雙烷基季銨鹽，改變了季銨鹽的表面活性和分子穩定性，它產生的泡沫少，殺生活性也得以提高。

戊二醛具有高效廣譜的殺菌滅藻作用，對生物粘泥也有一定的剝離作用。美國聯合碳化物公司生產了系列戊二醛水處理殺生劑A515、A525、A530等，試驗證明，A515對異養菌等具有明顯的殺生作用，且葯效持續時間長，72h後殺菌率仍有90％以上;它適用於鹼性水處理，與磷系葯劑具有良好的配伍性。武漢某公司近年推出戊二醛系列用於循環冷卻水系統，效果明顯。在對冷卻水的推薦使用濃度下，戊二醛幾乎沒有毒性，它的水溶液本身會發生生物降解。隨著社會環保意識的加強，戊二醛類殺生劑將大有發展前途。

開發新型殺生劑，要考慮價格、毒性，使用安全性，貯存穩定性、微生物耐葯性等因素外，還應考慮殺生劑的復配間的協同效應，復配在一起，既能增強殺生能力，又能降低加葯量。

4、水處理葯劑的發展方向

4.1專用水處理葯劑的開發

為了滿足不同廢水系統(如造紙廢水、印染廢水、食品加工廢水等)的需要，專用性強，針對某一類化學物質的品種的研製與開發勢在必行。

4.2多功能水處理葯劑的開發

多功能水處理劑是水處理葯劑研究的一個重要方面，這類新型水處理技術的出現，將開拓水處理劑的生產和應用范圍，對化學法處理工業水的發展有重大的促進作用。
這方面的研究主要有：緩蝕-阻垢劑、絮凝-緩蝕劑、絮凝-殺菌劑、絮凝-殺菌-緩蝕劑、絮凝-緩蝕-阻垢劑等。

4.3綠色水處理葯劑的發展

水處理葯劑綠色化發展中，無毒、無害、易生物降解都是方向。最典型的綠色水處理葯劑是近年來國內外開發的分散阻垢劑聚天冬氨酸（PASP）。PASP是合成的一種生物高分子。有良好的生物相溶性和可生物降解性。毒理學的研究揭示出聚天冬氨酸（PASP）無毒、無敏感或無突變的效果。

4.4高性價比的水處理葯劑的開發

目前高性能的葯劑價格普遍偏高，可通過尋找價廉易得的原料研製出高性能產品，也可通過加強對復配技術的研究，即添加廉價輔助劑，減少葯劑的實際用量，同時保持凈水效能而達降低成本的目的。