污水處理技術理論

『壹』 現代污水處理技術,按作用原理可分為哪3種方法

按原理主要分生化處理 、物化處理
生化處理是通過微生物的降解作用對污水中的污版染權物進行降解的處理方法,包括活性污泥法、生物膜法、氧化塘工藝等等
物化方法 主要通過物理作用或者化學反應對污水中的污染物進行去除的作用,包括絮凝沉澱、過濾、中和反應、

『貳』 污水處理的主要處理工藝及原理介紹

不溶態污染物的分離技術：
1、重力沉降：沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉澱池（平流、豎流、輻流、斜流）；
2、混凝澄清；
3、浮力浮上法：隔油、氣浮；
4、其他：阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
污染物的生物化學轉化技術：
1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化溝等
2、生物膜法：生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
3、厭氧生物處理法：厭氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然條件下的生物處理法：穩定塘、生態系統塘、土地處理法
污染物的化學轉化技術：
1、中和法：酸鹼中和
2、化學沉澱法：氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
3、氧化還原法：葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
4、化學物理消毒法：臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
溶解態污染物的物理化學分離技術：
1、吸附法
2、離子交換法
3、膜分離法：擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾
4、其他分離方法：吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
根據常見污水處理方法分類
物理法：物理或機械的分離過程。過濾,沉澱,離心分離,上浮等
化學法：加入化學物質與污水中有害物質發生化學反應的轉化過程。中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉澱等
物理化學法：物理化學的分離過程。氣提,吹脫,吸附,萃取,離子交換,電解電滲析,反滲透等
生物法：微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程。活性污泥,生物濾池,生物轉盤,氧化塘,厭氣消化等
根據常用處理廢水的化學方法分類
混凝
向膠狀渾濁液中投加電解質,凝聚水中膠狀物質,使之和水分開
混凝劑有硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁,硫酸亞鐵,三氯化鐵等
含油廢水,染色廢水,煤氣站廢水,洗毛廢水等
中和
酸鹼中和,pH達中性
石灰,石灰石,白雲石等中和酸性廢水,CO2中和鹼性廢水
硫酸廠廢水用石灰中和,印染廢水等
氧化還原
投加氧化(或還原)劑,將廢水中物質氧化(或還原)為無害物質
氧化劑有空氣(O2),漂白粉,氯氣,臭氧等
含酚,氰化物,硫鉻,汞廢水,印染,醫院廢水等
電解
在廢水中插入電極板,通電後,廢水中帶電離子變為中性原子
電源,電極板等
含鉻含氰(電鍍)廢水,毛紡廢水
萃取
將不溶於水的溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質溶於此溶劑中,然後利用溶劑與水的相對密度差,將溶劑分離出來
萃取劑:醋酸丁酯,苯,N—503等設備有脈沖篩板塔,離心萃取機等
含酚廢水等
吸附(包含離子交換)
將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理
吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生裝置
染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用於深度處理。
編輯本段污水處理工藝流程
現代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。
三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後，經過格柵或者砂濾器，之後進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉澱池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉澱池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之後進入污泥消化池，經過脫水和乾燥設備後，污泥被最後利用。

『叄』 污水處理的化學方法及原理

不溶態污染物的分離技術：
1、重力沉降：沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉澱池（平流、豎流、輻流、斜流）；
2、混凝澄清；
3、浮力浮上法：隔油、氣浮；
4、其他：阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
污染物的生物化學轉化技術：
1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化溝等
2、生物膜法：生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
3、厭氧生物處理法：厭氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然條件下的生物處理法：穩定塘、生態系統塘、土地處理法
污染物的化學轉化技術：
1、中和法：酸鹼中和
2、化學沉澱法：氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
3、氧化還原法：葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
4、化學物理消毒法：臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
溶解態污染物的物理化學分離技術：
1、吸附法
2、離子交換法
3、膜分離法：擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾
4、其他分離方法：吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
根據常見污水處理方法分類
物理法：物理或機械的分離過程。過濾,沉澱,離心分離,上浮等
化學法：加入化學物質與污水中有害物質發生化學反應的轉化過程。中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉澱等
物理化學法：物理化學的分離過程。氣提,吹脫,吸附,萃取,離子交換,電解電滲析,反滲透等
生物法：微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程。活性污泥,生物濾池,生物轉盤,氧化塘,厭氣消化等
根據常用處理廢水的化學方法分類
混凝
向膠狀渾濁液中投加電解質,凝聚水中膠狀物質,使之和水分開
混凝劑有硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁,硫酸亞鐵,三氯化鐵等
含油廢水,染色廢水,煤氣站廢水,洗毛廢水等
中和
酸鹼中和,pH達中性
石灰,石灰石,白雲石等中和酸性廢水,CO2中和鹼性廢水
硫酸廠廢水用石灰中和,印染廢水等
氧化還原
投加氧化(或還原)劑,將廢水中物質氧化(或還原)為無害物質
氧化劑有空氣(O2),漂白粉,氯氣,臭氧等
含酚,氰化物,硫鉻,汞廢水,印染,醫院廢水等
電解
在廢水中插入電極板,通電後,廢水中帶電離子變為中性原子
電源,電極板等
含鉻含氰(電鍍)廢水,毛紡廢水
萃取
將不溶於水的溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質溶於此溶劑中,然後利用溶劑與水的相對密度差,將溶劑分離出來
萃取劑:醋酸丁酯,苯,N—503等設備有脈沖篩板塔,離心萃取機等
含酚廢水等
吸附(包含離子交換)
將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理
吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生裝置
染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用於深度處理。
編輯本段污水處理工藝流程
現代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。
三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
整 個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後，經過格柵或者砂濾器，之後進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉澱池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生

『肆』 污水處理的原理

物理方法：格柵——通過機械的間隙截留水中大顆粒污染物；沉砂——利內用水中雜志密度容不同使其沉澱在池底部進而排出；沉澱——採用絮凝劑使水中膠體聚集形成絮體，進而沉澱至池體底部排出；濾池——利用濾料顆粒的吸附性和空隙，截留水中污染物。
化學方法：利用污水中物質與添加劑的化學反應使其固話，從水中沉澱脫離（如化學除磷）；
生物方法：利用微生物菌團消耗水中污染物（BOD、N、P等），然後將剩餘污泥（微生物菌團）排出，使污水變清；

『伍』 廢水處理的技術

【技術概述】
微電解技術是處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，該工藝用於高鹽、難降解、高色度廢水的處理不但能大幅度地降低cod和色度，還可大大提高廢水的可生化性。
該技術是在不通電的情況下，利用微電解設備中填充的微電解填料產生「原電池」效應對廢水進行處理。當通水後，在設備內會形成無數的電位差達1.2V 的「原電池」。「原電池」以廢水做電解質，通過放電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理，以達到降解有機污染物的目的。在處理過程中產生的新生態[?O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團，甚至斷鏈，達到降解脫色的作用；生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性，特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的絮凝能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分子.其工作原理基於電化學、氧化- 還原、物理以及絮凝沉澱的共同作用。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時間短、操作維護方便、電力消耗低等優點，可廣泛應用於工業廢水的預處理和深度處理中。
【技術特點】
⑴反應速率快，一般工業廢水只需要半小時至數小時；
⑵作用有機污染物質范圍廣，如：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果；
⑶工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中只消耗少量的微電解填料。填料只需定期添加無需更換，添加時直接投入即可。
⑷廢水經微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，並且不會對水造成二次污染；
⑸具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。
⑹該方法可以達到化學沉澱除磷的效果，還可以通過還原除重金屬；
⑺對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程，用該技術作為已建工程廢水的預處理，即可確保廢水處理後穩定達標排放。也可將生產廢水中濃度較高的部分廢水單獨引出進行微電解處理。
⑻該技術各單元可作為單獨處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利於污泥的沉降和生物掛膜
【適用廢水種類】
⑴.染料、化工、制葯廢水；焦化、石油廢水； ------上述廢水處理水後的BOD/COD值大幅度提高。
⑵. 印染廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水；
------對脫色有很好的應用，同時對COD與氨氮有效去除。
⑶. 電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他含有重金屬的廢水；
------可以從上述廢水中去除重金屬。
⑷. 有機磷農業廢水；有機氯農業廢水；
------大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物
新型填料
【技術概述】
它由多元金屬合金融合催化劑並採用高溫微孔活化技術生產而成，屬新型投加式無板結微電解填料。作用於廢水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩定持久，同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現象。本填料是微電解反應持續作用的重要保證，為當前化工廢水的處理帶來了新的生機。
【鐵炭原電池反應】
陽極：Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V
陰極：2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2）=0.00V
當有氧存在時，陰極反應如下：
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2）=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V 電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物，隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。
該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等，毒性較大，有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質，對人類危害極大。因此，對電鍍廢水必須認真進行回收處理，做到消除或減少其對環境的污染。
電鍍混合廢水處理設備由調節池、加葯箱、還原池、中和反應池、pH調節池、絮凝池、斜管沉澱池、廂式壓濾機、清水池、氣浮反應，活性炭過濾器等組成。
電鍍廢水處理採用鐵屑內電解處理工藝，該技術主要是利用經過活化的工業廢鐵屑凈化廢水，當廢水與填料接觸時，發生電化學反應、化學反應和物理作用，包括催化、氧化、還原、置換、共沉、絮凝、吸附等綜合作用，將廢水中的各種金屬離子去除，使廢水得到凈化。 重金屬廢水主要來自礦山、冶煉、電解、電鍍、農葯、醫葯、油漆、顏料等企業排出的廢水。如果不對重金屬廢水處理，就會嚴重污染環境。廢水處理中重金屬的種類、含量及存在形態隨不同生產企業而異。除重金屬在廢水處理中顯得很重要。
由於重金屬不能分解破壞，而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態，達到除重金屬的目的。例如，廢水處理過程中，經化學沉澱處理後，廢水中的重金屬從溶解的離子形態轉變成難溶性化合物而沉澱下來，從水中轉移到污泥中；經離子交換處理後，廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上，經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。
因此，廢水處理除重金屬原則是：
除重金屬原則一：最根本的是改革生產工藝．不用或少用毒性大的重金屬；
除重金屬原則二：是採用合理的工藝流程、科學的管理和操作，減少重金屬用量和隨廢水流失量，盡量減少外排廢水量。重金屬廢水處理應當在產生地點就地處理，不同其他廢水混合，以免使處理復雜化。更不應當不經除重金屬處理直接排入城市下水道，以免擴大重金屬污染。
廢水處理除重金屬的方法，通常可分為兩類：
除重金屬方法一：是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的金屬化合物或元素，經沉澱和上浮從廢水中去除．可應用方法如中和沉澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法、電解沉澱（或上浮）法、隔膜電解法等廢水處理法；
除重金屬方法二：是將廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行濃縮和分離，可應用方法有反滲透法、電滲析法、蒸發法和離子交換法等。這些廢水處理方法應根據廢水水質、水量等情況單獨或組合使用。 陶瓷膜也稱GT膜，是以無機陶瓷原料經特殊工藝制備而成的非對稱膜，呈管狀或多通道狀。陶瓷膜管壁密布微孔，在壓力作用下，原料液在膜管內或膜外側流動，小分子物質（或液體）透過膜，大分子物質（或固體顆粒、液體液滴）被膜截留從而達到固液分離、濃縮和純化之目的。
在膜科學技術領域開發應用較早的是有機膜，這種膜容易制備、容易成型、性能良好、價格便宜，已成為應用最廣泛的微濾膜類型。但隨著膜分離技術及其應用的發展，對膜的使用條件提出了越來越高的要求，需要研製開發出極端條件膜固液分離系統，和有機膜相比，無機陶瓷膜具有耐高溫、化學穩定性好，能耐酸、耐鹼、耐有機溶劑、機械強度高，可反向沖洗、抗微生物能力強、可清洗性強、孔徑分布窄，滲透量大，膜通量高、分離性能好和使用壽命長等特點。
無機陶瓷膜在廢水處理中應用最大的障礙主要有二個方面，其一是製造過程復雜，成本高，價格昂貴；其二是膜通量問題，只有克服膜污染並提高膜的過濾通量，才能真正推廣應用到水處理的各個領域。
特點
⑴獨有的雙層膜結構：滌餌DEAR無機陶瓷膜系統在在膜過濾層表面，通過溶膠一凝膠法制備TiO2溶膠，採用浸漬提拉法在陶瓷膜上塗敷納米TiO2光催化材料，使陶瓷膜表面具有「自潔」功能，減緩有機在膜表面積累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管強度和膜過濾通量，提高膜通量穩定性；Al2O3—ZrO2復合膜結構：使膜管機械性能更加優良，由於材料本身的性能缺陷或制備過程中存在的一些實際問題，單一無機膜材料一般不能滿足實際需要，因此無機負載復合分離膜的研製得到迅速發展，滌餌DEAR無機陶瓷膜採用整體復合技術，通過溶膠凝膠法，制備Al2O3—ZrO2復合膜，由於含ZrO2材料與Al2O3、SiO2和TiO2等材料相比具有更好的機械強度、化學耐久性和抗鹼侵蝕等特性，滌餌DEAR&reg；無機陶瓷膜具有更強的機械強度和熱穩定性，而且復合膜的孔徑分布窄，呈單峰。
⑵可實現在線反沖，膜通量穩定：由於復合陶瓷膜獨特結構和機械性能，能有效承受0.4mp以下的反沖壓力，可實現在線反沖，從而獲得穩定的膜通量，克服了無機膜系統在水處理應用中價格高、易污染、膜通量小、設備龐大等問題，使無機陶瓷膜系統在水處理中應用成為可能。滌餌DEAR無機陶瓷膜是專為污水處理設計的，其最大特點是膜通量大，其運行膜通量是有機膜10-100倍，是普通多孔陶瓷膜的50-10倍、機械強度高、耐污染、可實現在線反沖。
技術參數
膜層厚度：50—60μm，膜孔徑0.01-0.5μm；
氣孔率：44—46%；
過濾壓力：1.0 Mpa，反沖壓力：0.4 Mpa以下；
膜材質：雙層膜，外膜TiO2；內膜Al2O3—ZrO2復合膜
應用領域
中水回用；
工業廢水回用：
工廠化養殖原水解毒處理；
發電廠、化工廠等大型冷卻循環水旁濾系統；
油田采出水回用處理；
軋鋼乳化液廢液處理；
金屬表面清洗液再生處理。

『陸』 污水處理按作用原理分哪幾個類型

污水處理技術按其作用原理，可分為物理法、化學法和生物法三類。

（1）物理法：就是利用物理作用，分離污水中主要呈懸浮狀態的污染物質，在處理過程中不改變其化學性質。常用的有重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等。

（2）化學法：即利用化學作用來分離、回收污水中的污染物，或將其轉化為無害物質，多用於工業廢水。常用的有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法等。

（3）生物法：即利用微生物新陳代謝功能，使污水中呈溶解和膠體態的有機物被降解，轉化為無害物質使污水得以凈化。常用的有活性污泥法和生物膜法。

(6)污水處理技術理論擴展閱讀

污水處理通常包括三個階段，稱為一級，二級和三級處理。

1、一級處理：將污水中的固體垃圾、油、沙、硬粒以及其他可沉澱的物質清除，整個過程純粹為機械運作。

（1）過濾；

（2）沉降：沉降池內的污泥可以用來發酵，製造甲烷，發酵後的污泥可作肥料；

（3）羽化：加入石灰與磷反應，以免它們成為海中藻類的養份。

2、二級處理：將污水中的有機化合物分解為無機物。

（1）滴濾池：水經過生物薄膜，分解水中的有機物；

（2）曝氣：水會加入大量氧氣，幫助水中的細菌和真菌進行有氧分解；

（3）消毒：加入氯氣或臭氧，或經紫外光照射。

3、三級處理：進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。

（1）沙濾；

（2）經過活性碳，化解毒素；

（3）利用微藻生物清除重金屬。

『柒』 低碳氮比污水處理的理論是什麼，技術有哪些

低碳氮比污水處理的理論是什麼
污水的碳氮磷比值=100:5:1
碳源的簡單計算;
尿素的投回加量計算：氮的計算（答*0.05）磷的計算（*0.01） 尿素（0.46）
日處理水量m3 * 進入生化池COD的值* B/C值 /1000* 碳氮磷比值 /100 /尿素的含量
較復雜的計算：
較復雜計算—簡單計算的原cod的值=標准添加量

『捌』 水污染控制系統的理論技術

城市污水和工業廢水是水體污染的主要污染源，有多種處理方法可供選擇，其中生物處理以其能耗省、運行費用低、實現污染物徹底無害化等諸多優點而被大多數城市污水處理廠作為首選；而工業廢水常含有有毒有害物質，需進行特定的處理。本研究方向發揮微生物學、化學、高分子化學、流體力學、運籌學等基礎學科優勢，長期在城市污水處理和工業污染防治領域進行探索與研究，形成以下研究理論技術：
1、城市污水生物處理的理論和技術，包括：
1）生物脫氮除磷機理、以及胞內聚合物的合成與轉化機理的研究。首次弄清了胞內有機聚合物在好氧、無營養缺陷條件下胞內聚合物形成機理。承擔了國家自然科學基金等四項省部級以上研究課題，多篇研究論文被SCI、EI收錄。在此基礎上開發了「胞內碳源脫氮新工藝」，申請國家發明專利已公開。
2）高效、低耗城市污水常溫厭氧生物處理與新工藝開發。針對城市廢水生物處理工藝能耗高的問題，深入研究厭氧生物處理的機理，開發高效厭氧反應器，結合清潔能源的利用，較好地解決了厭氧反應器冬季運行的問題，開發出適用於低濃度城市廢水常溫處理新工藝，承擔國家「863計劃」二級子課題一項。
3）大型污水處理廠運行工況研究與優化。包括在實際生化過程中胞外有機聚合物形成機理與及其對處理效果的影響，新型處理構築物（如折流式沉澱池）的流態，新工藝（如三槽式氧化溝）工況特點及其運行周期優化等，開發出適用於中國城市污水處理廠工藝和進水條件的工藝模擬與優化軟體，實現污水處理廠新擴建或改造方案的理性決策，以及污水處理廠的長期有效、低成本和達標運行；污水處理回用技術和在線智能控制等。獲國家自然科學基金一項和大型污水處理廠的項目六項，解決了上海竹園污水處理廠（170萬 m3/d），上海石化股份公司水質凈化廠（170萬 m3/d），上海寶鋼（集團）公司等大型污水處理廠的實際運行問題。
4）分子生物學在生物處理工藝中的運用。利用分子生物學手段，分析生物脫氮除磷系統中硝化菌、反硝化菌，聚磷菌、聚糖菌等數量分布及作用；研究厭氧系統中降解有毒、有害有機物的菌屬，進行分離、純化，得到高效優勢菌種。從分子生物學的水平為生物脫氮、除磷機理，新型反應器的開發，指導大型污水處理廠的運行等提供理論支持。
2、工業廢水處理與資源化理論與技術，包括：
1）有毒、有害有機物的厭氧生物處理機理及新工藝開發。對常溫厭氧處理高濃度有毒、有害有機物，厭氧過程中的硫酸還原菌的作用等做深入研究，發表多篇SCI、EI收錄論文，並獲國家自然科學基金重點項目「硫酸還原菌中納米粒子的原位生成和還原過程中的協同作用」。
2）膜分離理論，耐污染、高效分離膜的製造及應用。先後承擔了國家自然科學基金項目「水在聚合物中的狀態及其同膜的分離性質」，以及上海市科委項目二項、市經委項目一項，發表多篇SCI、EI收錄的論文，獲多項發明專利。
3）污染治理過程中資源的綜合利用研究與應用，完成了中法國際合作項目「用滲透蒸發技術回收在污水中的揮發性有機物」，開發出「造紙黑液中提取絮凝劑、木質素的方法」等資源化技術，獲四項國家發明專利。
4）新型高分子處理葯劑的合成與應用。如含磷多元共聚物水處理劑的合成與應用，羧酸類接枝型高效減水劑的合成與分散機理等，獲多項發明專利，大量生產，並被上海寶鋼（集團）公司等大企業再生產中使用，產生良好的經濟效益。