（一）团队简介

吴智仁研究员/特聘教授领衔的水污染控制理论与技术团队现有全职科研人员11名，其中 国家海外高层次人才1人，江苏特聘教授1人，六大人才高峰人才1人，青年特聘教授1人，江苏省“双创”博士3人，澳门青年学者1人。团队紧密围绕学院学科发展方向，并结合自身专业优势，在生物填料及污废水生物处理、污泥处置与资源化、膜材料与膜分离、绿色高级氧化环境修复、河道生态系统修复、能源转换催化、水土流失防治与生态恢复等领域展开基础研究与技术创新，团队成员先后承担省部级以上重大科研项目（国家重点研发计划国际合作专项、国家科技支撑计划、国家火炬计划产业化示范、江苏省成果转化、江苏省重点研发计划、国家自然基金等）30余项，获授权发明专利60多项，发表SCI论文120余篇（其中在1区TOP期刊发表40多篇），获得高新技术产品15个（其中国家重点新产品1个），获得相关奖励4项（其中省部级以上奖励2项）。团队注重产学研结合，先后与江苏艾特克控股集团股份有限公司、丹阳市尚德微生物研究所有限公司、江苏省协同创新中心、江苏省（艾特克）悬浮滤材工程技术研究中心以及江苏省企业研究生工作站、江苏宇新环保工程管理有限公司、中科院南京土壤研究所、江苏创沃生物科技有限公司等企业和研究院建立起长期、稳定、友好的合作关系，为研究生培养和技术培训、转化创造了优质平台；此外，团队与日本茨城大学、名城大学、京都大学、加拿大艾尔伯塔大学、新加坡南洋理工大学、澳大利亚科廷大学、中国科技大学、东南大学、以及哈尔滨工业大学等国内外知名高校开展密切的交流与合作，极大地提高了青年教师和研究生的科研视野和素养。

（二）团队成员

（三）团队研究方向

（1）基于玄武岩纤维新型填料的污废水处理技术及应用

玄武岩纤维填料（BF）是一种新型绿色环保材料，但其表面ζ电位呈负电性、生物亲和性欠佳等是制约其在污废水处理应用的关键问题，在国家重点研发计划政府间/港澳台重点专项的支持下（2016YFE0126400），团队就改性玄武岩纤维（MBF）新型填料的水处理技术研究及应用开展合作研究，取得了如下创新成果：利用物理涂覆、化学接枝和液相沉积等表面改性方法，自主开发了新型微米级柔性无机MBF；研发了星状、伞状、垫状等3种形状的MBF填料制造方法，发明了伞状填料的全自动化编制装备，填补了国内空白；首次提出并解析了MBF填料的三维 “生物巢”结构（直径大于10 cm），揭示了微生物附着与污染物去除的作用机制；构建了基于MBF填料的污废水处理工艺，实现了“生物巢”内同步除碳脱氮降磷；开展了多个示范工程，并在5个地方实施了实际工程推广应用；相对常规活性污泥法，该技术具有COD容积负荷可超过5 kg/m³·d，污泥减量2/3、能耗降低3/4、占地减少3/4等特点，整体处理成本降低30%以上，产生了显著的经济社会效益，具有广阔的市场前景和应用价值；共发表高水平学术论文21篇（获得《环境工程》期刊的专题报道），获授权发明专利16项（含PCT专利1项）；编制相关标准规范2部。团队还拓展了江苏大学与日本群马工业高等专业学校、加拿大艾尔伯特大学就MBF填料在净化槽、工业废水领域的创新合作，为推动玄武岩纤维产业发展和MBF在污废水处理方面的推广应用具有重要意义。

图1 MBF生物巢技术在工程中的应用情况

（2）市政污泥生物干燥·炭化节能系统及炭化物资源化利用研究

针对我国市政污泥量大（≥对我国市万t/a）、热值低且成分复杂，缺乏节能降耗、高效实用技术体系等问题，团队研发了以下关键技术与装备：研发了市政污泥高温碳化赋活技术与装备，获得具有纳米级（10^-9 m）孔径和比表面100 m²/g以上的活性碳化物；研发了基于粉碎·真空液化的多元活性碳化物制品制造技术，制造具有高吸附性、脱水性、亲水性、凝集性等功能的多元环境净化材料（如0.4 mm脱水助剂、50 剂、级除臭剂、富含孔径2-6 nm二噁英吸附剂等）；构建了基于多元活性碳化物制品的环境净化与原位利用技术，包括污水、废气（主要是NH₃、H₂S和二噁英等）及污泥等方面，并开展相应的示范工程，实现了其原位资源化利用，助力碳达峰、碳中和，推动了我国节能减排产业发展。

图2 污泥生物干燥/炭化节能系统及炭化物资源化利用技术

（3）基于CSE的难降解废水深度氧化及其应用技术和装备

针对不同污•废水深度氧化处理技术需求，前期成功开发了能持续产生高浓度氧化基团的脱色/降COD新材料（复合氧化剂CSE），并针对预处理（微电解）和生化处理后的印染废水进行COD降解效能评价，筛选和优化CSE材料配方并确定了最终复合氧化剂的组分浓度;针对前期经预处理和生化处理的印染废水，以COD去除率为参考指标，开发在触媒Fe的作用下持续产生高浓度的氧化性自由基（羟基自由基、阴离子超氧自由基、过氧自由基等）的CSE氧化材料，考察各反应参数对处理效果的影响，确定了工艺运行的最佳参数范围，在实际应用过程中尚需根据具体情况进行进一步优化和调试；进一步对高级氧化处理工艺及反应器进行优化，开发出新型氧化剂CSE高级氧化法深度处理中试装备，获得良好的COD、色度去除效果，解决目前国内一般化学氧化反应（如标准Fenton、光助Fendon、电-Fendon等）深度处理技术具有的羟基自由基存在时间短、污泥量大、成本高等技术瓶颈。

图3 基于CSE难降解废水深度氧化的模块化组合工艺

（4）基于新生态铁基绿锈环境净化材料的电镀重金属废水处理系统的开发

致力于开发绿锈净化循环及其铁氧体化工序，构建一套新型的基于新生态铁基绿锈环境净化材料的电镀重金属废水处理系统。研究对金属络合物进行“破络反应”的机理；探究绿锈吸附还原重金属离子和金属络合物的机理，进行动力学与热力学的研究；开发一种行之有效的方法，有效调控富含重金属绿锈污泥的铁氧体化过程，探究其反应机理，为基于新生态铁基绿锈环境净化材料的电镀重金属废水处理系统的发展提供重要的理论依据。

图4 IM/Fenton-RF工艺

（5）河道水环境综合治理技术研究及应用

本团队致力于河道水环境的综合治理技术研究，为此开展了如下两方面工作：河道水环境高效治理：引进转化国外先进河道治理技术，针对国内外已有的河道治理技术，评价不同水环境条件下，单一技术及不同技术组合对河道水环境治理的贡献度，针对指定河道，根据水质特征，为河道水环境综合治理提供设计参数，从而有目的强化关注指标的治理；河道环境生态修复与重建：根据河道水生植物-水生动物-微生物群落的结构特征、多样性和时空耦合效应，研究基于河床-水生植物-水生动物-微生物的仿自然生态修复技术，为河道水环境生态修复与重建提供充分的理论基础和实践经验。

图5 河道·湖泊水环境综合治理技术与应用