制备了CoFe₂O₄/碳纳米管复合电极，构建不对称电容去离子（CDI）系统，用于从高浓度竞争阴离子（Cl⁻、SO₄²⁻、HCO₃⁻）背景中选择性吸附和回收水中的磷酸盐。碳纳米管提供导电网络和双电层电容，CoFe₂O₄纳米颗粒通过特异性配体交换和内层络合实现高选择性吸附。在1.2V电压下，吸附容量高达85mg P/g，且可在反接电位时高效脱附浓缩回收。...
在厌氧颗粒污泥反应器中引入一对石墨电极构建EC-AGS系统，用于处理高盐（NaCl>3%）高毒有机工业废水。微电场刺激了耐盐电活性菌的富集，促进了直接种间电子传递（DIET），克服了高盐对传统厌氧消化的抑制。电化学阳极原位产生的微量活性氧物种还通过氧化作用降低了有机物的生物毒性。COD去除率和甲烷产率分别较传统AGS提升80%和200%。...
通过阳极氧化和浸渍-煅烧法，制备了La, Ce, Eu, Gd四种稀土元素掺杂的TiO₂纳米管阵列（TNTs）光阳极。系统研究了不同稀土离子掺杂对TNTs能带结构、载流子分离效率和界面电荷转移动力学的影响。其中Ce-TNTs性能最优，对苯酚的氧化降解速率和阴极产氢速率分别是未掺杂TNTs的5.2倍和4.8倍。...
通过真空抽滤和原位水热法，在碳纳米管膜上原位生长了Co₃O₄纳米颗粒，制成自支撑的Co₃O₄/CNT复合膜电极。在流通式电芬顿模式下，含抗生素废水垂直穿透膜电极的微孔。这种对流传质模式将抗生素和O₂向电极表面的传质效率提升了数个数量级，Co₃O₄高效催化原位产生的H₂O₂产生·OH。在停留时间<20秒条件下，磺胺类抗生素单程去除率>98%。...
利用深度Q网络（DQN）强化学习算法，构建了可根据进水COD、色度、pH等在线传感器数据，实时动态优化芬顿氧化工艺H₂O₂和Fe²⁺投加量的智能决策系统。以某化学合成制药厂实际废水为对象，在模拟环境中对RL智能体进行训练，并在中试装置上验证其性能。与传统PID和人工经验投加相比，RL系统在保证出水稳定达标的前提下，平均药剂成本降低了18.7%。...
构建了将硫自养反硝化（SAD）与厌氧氨氧化（Anammox）耦合于一个升流式反应器中的一体化自养脱氮系统。反应器下部为Anammox颗粒污泥区完成主体脱氮，上部为硫磺-石灰石填料区将副产的硝酸盐还原为氮气。该系统在进水F⁻浓度<150mg/L时不消耗任何有机碳源，实现了总氮的极限脱除（>95%）。...
采用ZIF-8热解策略制备了原子级分散的Co-N-C单原子催化剂。HAADF-STEM和XAFS证实钴以Co-N₄构型单分散。该催化剂活化PMS对水中卡马西平、布洛芬等多种药物的降解速率常数是传统Co₃O₄纳米颗粒的数十倍，且Co离子溶出浓度低于饮用水标准。非自由基路径（¹O₂和表面活化复合物）是主要氧化机理。...
设计并运行了一套将普通电渗析（ED）与双极膜电渗析（BMED）串联的中试集成系统，用于处理煤化工反渗透浓水（TDS约25000mg/L）。前端ED将盐水预浓缩至约150g/L并产出淡水回用；后端BMED将浓缩盐水原位转化为高价值的HCl（约1.5mol/L）和NaOH（约1.2mol/L）产品。实现了水、盐、酸、碱的全组分资源化利用。...
通过真空抽滤将FeOCl纳米片与Ti₃C₂Tₓ MXene纳米片交替堆叠，制备了MXene/FeOCl异质结膜。该膜在流动过滤模式下活化过氧乙酸，对水中磺胺甲噁唑等抗生素展现了快速高效的降解能力（单程去除率>98%）。FeOCl和MXene的异质结促进了PAA活化，MXene的层间纳米限域效应强化了反应，同时赋予膜优异的抗污染能力（通量恢复率>95%）。...
采用溶胶-凝胶法制备了B位钴掺杂的LaFe₀.₈Co₀.₂O₃钙钛矿型氧化物催化剂，用于催化湿式过氧化氢氧化（CWPO）处理高浓度苯酚废水（COD约10000mg/L）。钴的掺杂极大地提升了H₂O₂活化效率，苯酚去除率>99.5%。在连续流反应器中运行200小时并经历5次再生循环，催化剂展现了卓越的水热稳定性和抗活性组分流失能力。...
以天然一维凹凸棒石粘土为载体，通过原位沉积法构建了碳量子点（CQDs）修饰的Ag₃PO₄/ATP Z型异质结光催化剂。CQDs作为电子传输桥促进Z型电荷转移，其上转换荧光特性能将长波长可见光转化为短波长光被Ag₃PO₄利用。该三元催化剂在可见光下对四环素展现了高活性（速率常数提升18倍）和高稳定性（5次循环活性下降<12%）。...
构建了紫外活化过硫酸盐与电化学氧化协同的复合处理系统。电化学阳极利用废水中高浓度氯离子产生活性氯，紫外光同步活化过硫酸盐产生硫酸根自由基和光解活性氯产生羟基自由基。多种活性物种协同高效降解高盐印染废水中的活性染料和聚乙烯醇浆料，并显著抑制了有毒氯代副产物的生成。TOC矿化率>80%。...
构建了将藻菌颗粒污泥与浸没式膜生物反应器相耦合的AGS-MBR系统，用于处理低碳氮比（C/N≈3.5）的实际市政污水。在长达300天的连续运行中，在不投加任何外碳源和化学除磷剂的情况下，出水TN<8mg/L，TP<0.3mg/L。系统曝气能耗节省55%，并可从剩余污泥中回收富含蛋白质（>40%）和油脂（约18%）的藻菌生物质。...
为某大型精细化工园区废水处理厂构建了基于数字孪生技术的全流程智慧管控平台。通过对接SCADA系统实时数据和离线化验数据，驱动高保真机理与数据混合模型。实现了对全厂生化池、膜处理等核心工艺的实时状态评估、进水毒性冲击秒级诊断和最优运行参数动态推荐。部署一年后，在出水达标率提升至99.5%的同时，平均吨水电耗降低12%，碳源消耗降低18%。...
将硫化改性的零价铁（S-ZVI）和过氧化钙（CaO₂）按优化配比制成复合缓释反应材料。S-ZVI的强还原能力将TCE还原脱氯为乙烯等低碳产物，同时CaO₂缓慢释氧和H₂O₂，为后续好氧微生物降解提供电子受体，并氧化S-ZVI不能完全降解的还原中间产物（如氯乙烯）。实现了化学还原-生物好氧协同的长效修复。在长达400天的柱实验中，TCE去除率始终>99.9%，出水氯乙烯浓度<1μg/L。...
将电化学原位产H₂O₂功能集成于MBR中，以导电碳纳米管中空纤维膜为阴极，在过滤的同时施加微弱电流。原位产生的低浓度H₂O₂在膜表面形成抑菌和氧化微环境，有效减缓了生物膜污染（TMP上升速率降低55%），并同步降解了穿透膜的微量磺胺类抗生素（去除率提高20-50个百分点）。系统额外电耗小于总运行能耗的5%。...
通过溶剂热法将Bi₂MoO₆纳米片原位生长在NH₂-MIL-88B(Fe)铁基MOF表面，构建了Z型异质结。在可见光和微量H₂O₂存在下，该异质结对水中BPA展现了卓越的光芬顿协同降解活性（30分钟内去除率>99%，矿化率70%），同时NH₂-FeMOF对磷酸根有强吸附作用（去除率>85%）。实现了有机污染物氧化降解和无机磷吸附去除的同步一体化。...
合成了CuCo₂O₄和CuMn₂O₄双金属氧化物催化剂，用于活化过氧乙酸降解水中卡马西平和磺胺甲噁唑。系统对比了两种催化剂的活性差异，并通过原位拉曼、EPR和DFT计算，揭示了Cu-Co和Cu-Mn位点活化PAA产生不同活性物种（CH₃C(O)O•、¹O₂、高价金属-氧络合物）的路径与选择性。...
将电催化选择性还原硝酸盐为亚硝酸盐（eNO₃RR）与厌氧氨氧化（Anammox）耦合。通过精心选择电极材料（Cu-Pd纳米线）和电位，将约一半的硝酸盐高效、高选择性地还原为亚硝酸盐（法拉第效率>85%）。产生的NO₂⁻与废水中原有的NH₄⁺一起，在后续Anammox单元中被转化为氮气，实现了完全自养脱氮，总氮去除率>95%。...
提出纳米气泡臭氧化（NB-O₃）作为生物预处理手段，与后续好氧颗粒污泥（AGS）组合处理高浓度、高毒性制药废水的工艺。NB-O₃利用其高效传质和原位产·OH的能力，优先氧化废水中对微生物抑制性最强的特定官能团，解毒并提高可生化性；随后AGS利用其高生物量和耐受性完成高效降解。组合工艺可节省约60%的臭氧消耗和能耗。...
