一、课题的来源于背景 ：随着人口的增长、农业生产方式的改变和工业的发展，练江流域水质逐步恶化，经过城镇的河段水质恶化尤为严重。为治理练江污染，汕头大学以建设以色列理工学院为契机，整合汕头大学校内相关科技、人才及实验设施，引进以色列先进的水处理技术等资源，与地方企业共建一个集基础理论研究、关键技术研发、装备开发、产业示范与推广的技术创新和产业孵化平台。

    二、技术原理及性能指标： 汕头大学练江流域综合治理创新中心整合汕头大学校内的科研力量，在此基础上开展与练江治理相关的研发工作。 1、针对污染水体的修复，根据不同条件，测试选取适合的过滤材料及装置。如： （1）采用新材料的分散式水处理系统：研究比表面积大、吸附效果强的新型污水过滤材料，用于建造分散式污水处理系统； （2）探求水生植物的资源化利用可行性，研发适用于水质污染物吸附的生物炭材料，对研制的生物炭材料开展技术表征研究其相关性能。 （3）应用微生物技术处理印染废水，研究在不同载体上固定化生物膜技术处理印染废水过程中的脱色影响因素及机理。 2、研发可监控污染水体的高新技术，具体包括： （1）研发水质传感器特定识别污染水体中对应水质指标含量，调研市场需求改进研发工艺。 （2）搭建大数据监测平台，基于微服务的集成数据发现、处理、分析等方法，搭建可定制化的图表可视化系统分析水质数据。 3、累计发表SCI论文6篇，申请10项专利，其中7项发明专利，授权3项，3项实用新型专利，授权3项，研发2项新方法，1项水处理工艺，2项实验装置，申请2项软件著作权，引进人才6人，培养研究生12人。研发的水处理设备、技术已在练江流域进行示范，中心成员承担国际合作项目5项，并多次参加学术交流会议。

    三、技术的创造性与先进性： 汕头大学练江中心平台的建立为粤东地区练江流域的治理及其它水环境的治理提供相应的科技服务平台。在此平台上生成的产学研项目能更有效地提高本地企业的科技实力。结合该平台的人才优势和齐全的设备资源，能引进国外先进的水处理工艺和技术并完成本土化技术的转化，从而为粤东地区的污染水体治理提供本土化服务。 1、分散式氨氮去除技术的研发 基于离子交换及电化学氧化技术搭建实验室小试系统，利用自配氨氮废水对该氨氮去除工艺的各模块运行参数进行优化并开发了自动化控制系统。基于相应的优化参数，进而等比例放大搭建了中试实验系统。 2、水质传感器的开发 基于反应膜的氨氮检测装置、方法开展低成本水质传感器的开发，该方法以光作为氨氮浓度信息的载体，通过光纤传输信息，研制的反应膜对氨氮产生特异性识别，从而使反应膜可用于氨氮检测装置中。 3、吸附再生材料的研究 针对藻类资源化利用的问题开展了将过度繁殖的水生植物变废为宝制成生物炭的研究，并将在不同条件下制成的生物炭应用于氨氮废水处理中。 4、偶氮染料脱色菌株的筛选和后续利用 在沿岸环境中筛选出了偶氮染料高效降解菌株，并在此基础上对高效降解菌株展开后续研究将其固定化于生物膜反应器中处理印染废水，探究了脱色菌种在处理偶氮染料废水中的影响因素及脱色机理。 5、大数据监测平台的研发 基于大数据的练江流域水质污染监测技术分析练江水质污染在时间和空间维度上的变化规律，研究基于大数据的练江水质污染监测可视化展示平台。

     四、技术的成熟程度、适用范围和安全性： 练江污染水体的治理需要多元化的环境修复和治理技术，在此基础上开展与练江治理相关的研发工作： 1、完成氨氮处理工艺及相应分散式氨氮去除设备一套， 小试系统已完成，中试设备已搭建，目前示范机正在练江进行示范应用，可有效去除废水中的氨氮及总氮污染物，是一种环保型设备。分散式氨氮去除技术将吸附后的氨氮洗脱出来进行无害化电解，不产生二次污染，技术成熟度较高。 2、水质传感器开发：针对主要污染物之一氨氮开发氨氮检测装置一套，与传统的氨氮传感器相比，采用光作为信号的载体，具有速度快的特点。整个装置结构简单，不需要复杂的样品池反应系统， 且检测精度高，技术成熟度中等。 3、水生植物的资源化利用，利用水葫芦、藻类等制成的生物炭用于氨氮废水的处理中，可有效吸附废水中的氨氮污染物，技术成熟度中等。 4、印染废水筛选出的菌种具有高效的脱色能力，相关菌种已申请专利，且将高效脱色菌种应用到固定化生物膜反应器中处理印染废水，技术成熟度中等。 5、建立大数据监测平台，已研发基于大数据的练江水质污染监测可视化展示平台，并将在练江汕头段进行应用示范，技术成熟度较高。

    五、应用情况及存在的问题： 1、分散式氨氮去除技术在汕头大学内建立的中试系统验证了该设备能有效去除生活污水中的氨氮，基于此自主研制的示范机通过软硬件结合的方式实现整套设备的全自动化运行，目前已投放于练江流域示范点处理氨氮废水中。 2、大数据监测平台已具有在练江进行示范的能力，大数据监测平台可分析练江水质污染在时间和空间维度上的变化规律。 3、设备投入实际水体中的防老化、反钝化问题有待进一步研究。