污水处理技术理论

『壹』 现代污水处理技术,按作用原理可分为哪3种方法

按原理主要分生化处理 、物化处理
生化处理是通过微生物的降解作用对污水中的污版染权物进行降解的处理方法,包括活性污泥法、生物膜法、氧化塘工艺等等
物化方法 主要通过物理作用或者化学反应对污水中的污染物进行去除的作用,包括絮凝沉淀、过滤、中和反应、

『贰』 污水处理的主要处理工艺及原理介绍

不溶态污染物的分离技术：
1、重力沉降：沉砂池（平流、竖流、旋流、曝气）、沉淀池（平流、竖流、辐流、斜流）；
2、混凝澄清；
3、浮力浮上法：隔油、气浮；
4、其他：阻力截留、离心力分离法、磁力分离法
污染物的生物化学转化技术：
1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化沟等
2、生物膜法：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等
3、厌氧生物处理法：厌氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然条件下的生物处理法：稳定塘、生态系统塘、土地处理法
污染物的化学转化技术：
1、中和法：酸碱中和
2、化学沉淀法：氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀
3、氧化还原法：药剂氧化法、药剂还原法、电化学法
4、化学物理消毒法：臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠
溶解态污染物的物理化学分离技术：
1、吸附法
2、离子交换法
3、膜分离法：扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤
4、其他分离方法：吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻
根据常见污水处理方法分类
物理法：物理或机械的分离过程。过滤,沉淀,离心分离,上浮等
化学法：加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程。中和,氧化,还原,分解,混凝,化学沉淀等
物理化学法：物理化学的分离过程。气提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解电渗析,反渗透等
生物法：微生物在污水中对有机物进行氧化,分解的新陈代谢过程。活性污泥,生物滤池,生物转盘,氧化塘,厌气消化等
根据常用处理废水的化学方法分类
混凝
向胶状浑浊液中投加电解质,凝聚水中胶状物质,使之和水分开
混凝剂有硫酸铝,明矾,聚合氯化铝,硫酸亚铁,三氯化铁等
含油废水,染色废水,煤气站废水,洗毛废水等
中和
酸碱中和,pH达中性
石灰,石灰石,白云石等中和酸性废水,CO2中和碱性废水
硫酸厂废水用石灰中和,印染废水等
氧化还原
投加氧化(或还原)剂,将废水中物质氧化(或还原)为无害物质
氧化剂有空气(O2),漂白粉,氯气,臭氧等
含酚,氰化物,硫铬,汞废水,印染,医院废水等
电解
在废水中插入电极板,通电后,废水中带电离子变为中性原子
电源,电极板等
含铬含氰(电镀)废水,毛纺废水
萃取
将不溶于水的溶剂投入废水中,使废水中的溶质溶于此溶剂中,然后利用溶剂与水的相对密度差,将溶剂分离出来
萃取剂:醋酸丁酯,苯,N—503等设备有脉冲筛板塔,离心萃取机等
含酚废水等
吸附(包含离子交换)
将废水通过固体吸附剂,使废水中溶解的有机或无机物吸附在吸附剂上,通过的废水得到处理
吸附剂有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生装置
染色,颜料废水,还可吸附酚,汞,铬,氰以及除色,臭,味等用于深度处理。
编辑本段污水处理工艺流程
现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。
一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。
三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者砂滤器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。

『叁』 污水处理的化学方法及原理

不溶态污染物的分离技术：
1、重力沉降：沉砂池（平流、竖流、旋流、曝气）、沉淀池（平流、竖流、辐流、斜流）；
2、混凝澄清；
3、浮力浮上法：隔油、气浮；
4、其他：阻力截留、离心力分离法、磁力分离法
污染物的生物化学转化技术：
1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化沟等
2、生物膜法：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等
3、厌氧生物处理法：厌氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然条件下的生物处理法：稳定塘、生态系统塘、土地处理法
污染物的化学转化技术：
1、中和法：酸碱中和
2、化学沉淀法：氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀
3、氧化还原法：药剂氧化法、药剂还原法、电化学法
4、化学物理消毒法：臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠
溶解态污染物的物理化学分离技术：
1、吸附法
2、离子交换法
3、膜分离法：扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤
4、其他分离方法：吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻
根据常见污水处理方法分类
物理法：物理或机械的分离过程。过滤,沉淀,离心分离,上浮等
化学法：加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程。中和,氧化,还原,分解,混凝,化学沉淀等
物理化学法：物理化学的分离过程。气提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解电渗析,反渗透等
生物法：微生物在污水中对有机物进行氧化,分解的新陈代谢过程。活性污泥,生物滤池,生物转盘,氧化塘,厌气消化等
根据常用处理废水的化学方法分类
混凝
向胶状浑浊液中投加电解质,凝聚水中胶状物质,使之和水分开
混凝剂有硫酸铝,明矾,聚合氯化铝,硫酸亚铁,三氯化铁等
含油废水,染色废水,煤气站废水,洗毛废水等
中和
酸碱中和,pH达中性
石灰,石灰石,白云石等中和酸性废水,CO2中和碱性废水
硫酸厂废水用石灰中和,印染废水等
氧化还原
投加氧化(或还原)剂,将废水中物质氧化(或还原)为无害物质
氧化剂有空气(O2),漂白粉,氯气,臭氧等
含酚,氰化物,硫铬,汞废水,印染,医院废水等
电解
在废水中插入电极板,通电后,废水中带电离子变为中性原子
电源,电极板等
含铬含氰(电镀)废水,毛纺废水
萃取
将不溶于水的溶剂投入废水中,使废水中的溶质溶于此溶剂中,然后利用溶剂与水的相对密度差,将溶剂分离出来
萃取剂:醋酸丁酯,苯,N—503等设备有脉冲筛板塔,离心萃取机等
含酚废水等
吸附(包含离子交换)
将废水通过固体吸附剂,使废水中溶解的有机或无机物吸附在吸附剂上,通过的废水得到处理
吸附剂有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生装置
染色,颜料废水,还可吸附酚,汞,铬,氰以及除色,臭,味等用于深度处理。
编辑本段污水处理工艺流程
现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。
一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。
三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。
整 个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者砂滤器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生

『肆』 污水处理的原理

物理方法：格栅——通过机械的间隙截留水中大颗粒污染物；沉砂——利内用水中杂志密度容不同使其沉淀在池底部进而排出；沉淀——采用絮凝剂使水中胶体聚集形成絮体，进而沉淀至池体底部排出；滤池——利用滤料颗粒的吸附性和空隙，截留水中污染物。
化学方法：利用污水中物质与添加剂的化学反应使其固话，从水中沉淀脱离（如化学除磷）；
生物方法：利用微生物菌团消耗水中污染物（BOD、N、P等），然后将剩余污泥（微生物菌团）排出，使污水变清；

『伍』 废水处理的技术

【技术概述】
微电解技术是处理高浓度有机废水的一种理想工艺，该工艺用于高盐、难降解、高色度废水的处理不但能大幅度地降低cod和色度，还可大大提高废水的可生化性。
该技术是在不通电的情况下，利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理。当通水后，在设备内会形成无数的电位差达1.2V 的“原电池”。“原电池”以废水做电解质，通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到降解有机污染物的目的。在处理过程中产生的新生态[?O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+ 进一步氧化成Fe3 +，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子.其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。该工艺具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护方便、电力消耗低等优点，可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。
【技术特点】
⑴反应速率快，一般工业废水只需要半小时至数小时；
⑵作用有机污染物质范围广，如：含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果；
⑶工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解填料。填料只需定期添加无需更换，添加时直接投入即可。
⑷废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子，具有比普通混凝剂更好的混凝作用，无需再加铁盐等混凝剂，COD去除率高，并且不会对水造成二次污染；
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废水的可生化性。
⑹该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属；
⑺对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程，用该技术作为已建工程废水的预处理，即可确保废水处理后稳定达标排放。也可将生产废水中浓度较高的部分废水单独引出进行微电解处理。
⑻该技术各单元可作为单独处理方法使用，又可作为生物处理的前处理工艺，利于污泥的沉降和生物挂膜
【适用废水种类】
⑴.染料、化工、制药废水；焦化、石油废水； ------上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。
⑵. 印染废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水；
------对脱色有很好的应用，同时对COD与氨氮有效去除。
⑶. 电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水；
------可以从上述废水中去除重金属。
⑷. 有机磷农业废水；有机氯农业废水；
------大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物
新型填料
【技术概述】
它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，属新型投加式无板结微电解填料。作用于废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定持久，同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。本填料是微电解反应持续作用的重要保证，为当前化工废水的处理带来了新的生机。
【铁炭原电池反应】
阳极：Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V
阴极：2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2）=0.00V
当有氧存在时，阴极反应如下：
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2）=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V 电镀和金属加工业废水中锌的主要来源是电镀或酸洗的拖带液。污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。酸洗工序包括将金属(锌或铜)先浸在强酸中以去除表面的氧化物，随后再浸入含强铬酸的光亮剂中进行增光处理。
该废水中含有大量的盐酸和锌、铜等重金属离子及有机光亮剂等，毒性较大，有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。因此，对电镀废水必须认真进行回收处理，做到消除或减少其对环境的污染。
电镀混合废水处理设备由调节池、加药箱、还原池、中和反应池、pH调节池、絮凝池、斜管沉淀池、厢式压滤机、清水池、气浮反应，活性炭过滤器等组成。
电镀废水处理采用铁屑内电解处理工艺，该技术主要是利用经过活化的工业废铁屑净化废水，当废水与填料接触时，发生电化学反应、化学反应和物理作用，包括催化、氧化、还原、置换、共沉、絮凝、吸附等综合作用，将废水中的各种金属离子去除，使废水得到净化。 重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。如果不对重金属废水处理，就会严重污染环境。废水处理中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。除重金属在废水处理中显得很重要。
由于重金属不能分解破坏，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态，达到除重金属的目的。例如，废水处理过程中，经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上，经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。
因此，废水处理除重金属原则是：
除重金属原则一：最根本的是改革生产工艺．不用或少用毒性大的重金属；
除重金属原则二：是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作，减少重金属用量和随废水流失量，尽量减少外排废水量。重金属废水处理应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。更不应当不经除重金属处理直接排入城市下水道，以免扩大重金属污染。
废水处理除重金属的方法，通常可分为两类：
除重金属方法一：是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除．可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀（或上浮）法、隔膜电解法等废水处理法；
除重金属方法二：是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些废水处理方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。 陶瓷膜也称GT膜，是以无机陶瓷原料经特殊工艺制备而成的非对称膜，呈管状或多通道状。陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质（或液体）透过膜，大分子物质（或固体颗粒、液体液滴）被膜截留从而达到固液分离、浓缩和纯化之目的。
在膜科学技术领域开发应用较早的是有机膜，这种膜容易制备、容易成型、性能良好、价格便宜，已成为应用最广泛的微滤膜类型。但随着膜分离技术及其应用的发展，对膜的使用条件提出了越来越高的要求，需要研制开发出极端条件膜固液分离系统，和有机膜相比，无机陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂、机械强度高，可反向冲洗、抗微生物能力强、可清洗性强、孔径分布窄，渗透量大，膜通量高、分离性能好和使用寿命长等特点。
无机陶瓷膜在废水处理中应用最大的障碍主要有二个方面，其一是制造过程复杂，成本高，价格昂贵；其二是膜通量问题，只有克服膜污染并提高膜的过滤通量，才能真正推广应用到水处理的各个领域。
特点
⑴独有的双层膜结构：涤饵DEAR无机陶瓷膜系统在在膜过滤层表面，通过溶胶一凝胶法制备TiO2溶胶，采用浸渍提拉法在陶瓷膜上涂敷纳米TiO2光催化材料，使陶瓷膜表面具有“自洁”功能，减缓有机在膜表面积累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管强度和膜过滤通量，提高膜通量稳定性；Al2O3—ZrO2复合膜结构：使膜管机械性能更加优良，由于材料本身的性能缺陷或制备过程中存在的一些实际问题，单一无机膜材料一般不能满足实际需要，因此无机负载复合分离膜的研制得到迅速发展，涤饵DEAR无机陶瓷膜采用整体复合技术，通过溶胶凝胶法，制备Al2O3—ZrO2复合膜，由于含ZrO2材料与Al2O3、SiO2和TiO2等材料相比具有更好的机械强度、化学耐久性和抗碱侵蚀等特性，涤饵DEAR&reg；无机陶瓷膜具有更强的机械强度和热稳定性，而且复合膜的孔径分布窄，呈单峰。
⑵可实现在线反冲，膜通量稳定：由于复合陶瓷膜独特结构和机械性能，能有效承受0.4mp以下的反冲压力，可实现在线反冲，从而获得稳定的膜通量，克服了无机膜系统在水处理应用中价格高、易污染、膜通量小、设备庞大等问题，使无机陶瓷膜系统在水处理中应用成为可能。涤饵DEAR无机陶瓷膜是专为污水处理设计的，其最大特点是膜通量大，其运行膜通量是有机膜10-100倍，是普通多孔陶瓷膜的50-10倍、机械强度高、耐污染、可实现在线反冲。
技术参数
膜层厚度：50—60μm，膜孔径0.01-0.5μm；
气孔率：44—46%；
过滤压力：1.0 Mpa，反冲压力：0.4 Mpa以下；
膜材质：双层膜，外膜TiO2；内膜Al2O3—ZrO2复合膜
应用领域
中水回用；
工业废水回用：
工厂化养殖原水解毒处理；
发电厂、化工厂等大型冷却循环水旁滤系统；
油田采出水回用处理；
轧钢乳化液废液处理；
金属表面清洗液再生处理。

『陆』 污水处理按作用原理分哪几个类型

污水处理技术按其作用原理，可分为物理法、化学法和生物法三类。

（1）物理法：就是利用物理作用，分离污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。

（2）化学法：即利用化学作用来分离、回收污水中的污染物，或将其转化为无害物质，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。

（3）生物法：即利用微生物新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体态的有机物被降解，转化为无害物质使污水得以净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。

(6)污水处理技术理论扩展阅读

污水处理通常包括三个阶段，称为一级，二级和三级处理。

1、一级处理：将污水中的固体垃圾、油、沙、硬粒以及其他可沉淀的物质清除，整个过程纯粹为机械运作。

（1）过滤；

（2）沉降：沉降池内的污泥可以用来发酵，制造甲烷，发酵后的污泥可作肥料；

（3）羽化：加入石灰与磷反应，以免它们成为海中藻类的养份。

2、二级处理：将污水中的有机化合物分解为无机物。

（1）滴滤池：水经过生物薄膜，分解水中的有机物；

（2）曝气：水会加入大量氧气，帮助水中的细菌和真菌进行有氧分解；

（3）消毒：加入氯气或臭氧，或经紫外光照射。

3、三级处理：进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。

（1）沙滤；

（2）经过活性碳，化解毒素；

（3）利用微藻生物清除重金属。

『柒』 低碳氮比污水处理的理论是什么，技术有哪些

低碳氮比污水处理的理论是什么
污水的碳氮磷比值=100:5:1
碳源的简单计算;
尿素的投回加量计算：氮的计算（答*0.05）磷的计算（*0.01） 尿素（0.46）
日处理水量m3 * 进入生化池COD的值* B/C值 /1000* 碳氮磷比值 /100 /尿素的含量
较复杂的计算：
较复杂计算—简单计算的原cod的值=标准添加量

『捌』 水污染控制系统的理论技术

城市污水和工业废水是水体污染的主要污染源，有多种处理方法可供选择，其中生物处理以其能耗省、运行费用低、实现污染物彻底无害化等诸多优点而被大多数城市污水处理厂作为首选；而工业废水常含有有毒有害物质，需进行特定的处理。本研究方向发挥微生物学、化学、高分子化学、流体力学、运筹学等基础学科优势，长期在城市污水处理和工业污染防治领域进行探索与研究，形成以下研究理论技术：
1、城市污水生物处理的理论和技术，包括：
1）生物脱氮除磷机理、以及胞内聚合物的合成与转化机理的研究。首次弄清了胞内有机聚合物在好氧、无营养缺陷条件下胞内聚合物形成机理。承担了国家自然科学基金等四项省部级以上研究课题，多篇研究论文被SCI、EI收录。在此基础上开发了“胞内碳源脱氮新工艺”，申请国家发明专利已公开。
2）高效、低耗城市污水常温厌氧生物处理与新工艺开发。针对城市废水生物处理工艺能耗高的问题，深入研究厌氧生物处理的机理，开发高效厌氧反应器，结合清洁能源的利用，较好地解决了厌氧反应器冬季运行的问题，开发出适用于低浓度城市废水常温处理新工艺，承担国家“863计划”二级子课题一项。
3）大型污水处理厂运行工况研究与优化。包括在实际生化过程中胞外有机聚合物形成机理与及其对处理效果的影响，新型处理构筑物（如折流式沉淀池）的流态，新工艺（如三槽式氧化沟）工况特点及其运行周期优化等，开发出适用于中国城市污水处理厂工艺和进水条件的工艺模拟与优化软件，实现污水处理厂新扩建或改造方案的理性决策，以及污水处理厂的长期有效、低成本和达标运行；污水处理回用技术和在线智能控制等。获国家自然科学基金一项和大型污水处理厂的项目六项，解决了上海竹园污水处理厂（170万 m3/d），上海石化股份公司水质净化厂（170万 m3/d），上海宝钢（集团）公司等大型污水处理厂的实际运行问题。
4）分子生物学在生物处理工艺中的运用。利用分子生物学手段，分析生物脱氮除磷系统中硝化菌、反硝化菌，聚磷菌、聚糖菌等数量分布及作用；研究厌氧系统中降解有毒、有害有机物的菌属，进行分离、纯化，得到高效优势菌种。从分子生物学的水平为生物脱氮、除磷机理，新型反应器的开发，指导大型污水处理厂的运行等提供理论支持。
2、工业废水处理与资源化理论与技术，包括：
1）有毒、有害有机物的厌氧生物处理机理及新工艺开发。对常温厌氧处理高浓度有毒、有害有机物，厌氧过程中的硫酸还原菌的作用等做深入研究，发表多篇SCI、EI收录论文，并获国家自然科学基金重点项目“硫酸还原菌中纳米粒子的原位生成和还原过程中的协同作用”。
2）膜分离理论，耐污染、高效分离膜的制造及应用。先后承担了国家自然科学基金项目“水在聚合物中的状态及其同膜的分离性质”，以及上海市科委项目二项、市经委项目一项，发表多篇SCI、EI收录的论文，获多项发明专利。
3）污染治理过程中资源的综合利用研究与应用，完成了中法国际合作项目“用渗透蒸发技术回收在污水中的挥发性有机物”，开发出“造纸黑液中提取絮凝剂、木质素的方法”等资源化技术，获四项国家发明专利。
4）新型高分子处理药剂的合成与应用。如含磷多元共聚物水处理剂的合成与应用，羧酸类接枝型高效减水剂的合成与分散机理等，获多项发明专利，大量生产，并被上海宝钢（集团）公司等大企业再生产中使用，产生良好的经济效益。