根据2016年度国家科学技术奖对推荐项目公示的要求，特此在本单位范围内，对推荐2016年度国家科学技术进步二等奖的项目公示，公示时间：2015年12月15日至2015年12月25日。

任何单位和个人对公告中的项目有异议的，应当在2015年12月25日前向我校科技处以书面形式提出。提出异议或修改要求的单位、个人应当提供书面材料并表明真实身份。单位提出的，应当在书面材料上加盖本单位公章并写明有效联系电话和联系人；个人提出的，应当在书面材料上签署（不能打印）真实姓名和有效联系电话，我处将按规定予以严格保密。为保证异议处理客观、公平、公正，保护完成单位和完成人的合法权益，凡匿名异议不予受理。

联系人：郭建辉电话：83955388
地址：天津市西青区宾水西道399号

天津工业大学科技处

2015年12月15日

2016年度国家科学技术进步奖推荐项目

公示材料

一、项目名称

疏水性中空纤维膜制备关键技术及应用

二、推荐单位

天津工业大学

三、推荐单位意见

“疏水性中空纤维膜制备关键技术及应用”项目，是依托天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室，经过近10年连续攻关形成的具有自主知识产权的科技成果。在主持完成863项目“工业循环冷却水膜集成净化过程研究”、国家自然科学基金项目“基于两相流原理的膜蒸馏过程鼓气强化方法”、天津市科技计划项目“废水浓缩减排与淡化再利用技术研究”、“废水处理用表面仿生微纳米结构超疏水微孔膜的研制”等项目过程中。分别在疏水中空纤维膜连续制备、超疏水中空纤维膜制备关键技术、疏水膜过程强化方法节能过程设计、工业废水集成处理过程等方面取得关键技术突破，并成功将技术经由合作单位天津海之凰科技有限公司实现产业化实施。

本项目拥有自主知识产权，已获授权中国专利11项，申请国际发明专利1项，中国发明专利公开8项，合计20项专利保护。发表研究论文20余篇。获得2015年度中国纺织工业联合会科技奖一等奖。

基于以上，推荐该项目申报2016年度国家科技进步二等奖。

四、项目简介

中空纤维膜是产业用纺织品的重要组成部分，是以纺织材料学、化纤工艺学为基础发展起来的新型特种纤维。中空纤维膜技术作为高效分离技术，已成为实现水环境保护、空气净化、绿色化工过程、清洁生产的重要手段，是实现资源环境社会可持续发展的关键技术。

疏水性中空纤维膜，具有“透气不透水”特性，与传统亲水性分离膜的分离原理、用途有显著差别。以疏水性中空纤维膜为分离介质的膜蒸馏过程，已成为酸性废水、含氨废水和易挥发有机物（VOC）废水处理与综合利用的重要手段之一，可实现海水、化工产品等的高度浓缩，是海水资源化、传统工业升级的关键技术。

本项目针对聚丙烯、聚四氟乙烯疏水膜存在的制备能耗高、孔结构控制难等问题，研制成功聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜，其通量达到20kg/m2h，远高于文献报导的相关产品。借鉴仿生学原理，发明了类荷叶表面超疏水中空纤维膜制备方法，膜表面接触角达到163°，疏水膜传质效率显著提升。

针对膜蒸馏过程经历蒸发相变致能耗高、蒸汽冷凝耗水量大的问题，发明了多效膜蒸馏过程。在获得高纯度产水的同时，将蒸汽热量逐级利用，显著提升过程能量效率，工程运行综合造水比达到5以上。

针对膜蒸馏处理中的浓差极化、膜污染问题，发明了基于两相流原理的鼓气强化膜蒸馏过程、以膜蒸馏为核心的膜集成废水高收率处理方法，实现工业循环水等工业废水的高效处理。

本项目具有自主知识产权，获授权专利11项，申请国际发明专利1项，已经公开中国发明专利8项，发表论文20余篇。项目技术成果，已经成功在天津市海之凰科技有限公司实施，应用案例涉及海水淡化与综合利用、化工废水处理、钢铁行业循环冷却水和反渗透浓水深度处理回用等领域，取得了良好的经济效益。基于疏水膜技术的产品、装备与技术服务，年均销售客额1500余万元，到2014年末，累计销售额已经达到6350余万元，效益1670余万元，取得了良好的经济效益。

该技术为工业废水处理、海水淡化与综合利用提供了有力的技术支撑，可显著降低相关行业企业的废水排放量。以海水淡化为例，利用本项目技术后，海水淡化收率从目前的50%提升到85%以上，淡化收率显著提升；海水淡化的浓海水已经达到资源提取要求，解决当前海水淡化浓缩液只能外排导致的资源、能源、生态问题，社会效益显著。

五、客观评价

项目针对疏水膜制备与应用中面临的关键科学问题和技术难点，在超疏水中空纤维膜制备、过程强化、多效膜蒸馏原理等方面取得重要突破，提升膜蒸馏通量、显著降低能耗。为膜蒸馏技术的实用化、海水淡化及高浓度废水处理提供有力技术支撑。（详见附件1）

六、推广应用情况

本项目技术成果已在天津海之凰科技有限公司成功实施，基于该技术开发的膜蒸馏装备、应用技术，已经在海水淡化、钢铁行业循环冷却水处理、化工废水处理、电厂水处理等领域初步应用。基于疏水膜技术的产品、装备与技术服务，年均销售客额1500余万元，到2014年末，累计销售额已经达到6350余万元，效益1670余万元，取得了良好的经济效益。

该技术为工业废水处理、海水淡化与综合利用提供了有力的技术支撑，可显著降低相关行业企业的废水排放量。以海水淡化为例，利用本项目技术后，海水淡化收率从目前的50%提升到85%以上，淡化收率显著提升；海水淡化的浓海水已经达到资源提取要求，解决当前海水淡化浓缩液只能外排导致的资源、能源、生态问题，社会效益显著。

七、主要知识产权目录

八、主要完成人情况表

九、主要完成单位及创新推广贡献

（一）天津工业大学

天津工业大学在中空纤维膜材料与膜过程方面具有显著地科研和产业化优势，拥有国内唯一以中空纤维分离膜研究为主的“省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室”，以及“国家级中空纤维膜产业示范中心”。在基础理论研究、技术开发与项目实施、失去成果应用与科技进步中做出重要贡献。（1）探明了超疏水微结构在膜表面的形成机制，建立了中空纤维超疏水膜表面微结构调控方法；（2）探明了膜蒸馏过程中热量质量传递强化关键影响因素，建立了膜壁面原位强化方法；（3）探明了多效蒸发过程的效内与效间能量质量分配规律，建立了面向工程应用的多效膜蒸馏系统。为中空纤维膜制备技术、高盐度高浓度废水处理技术等的科技进步做出重要贡献。

获授权中国发明专利2项，申请国际发明专利1项、公开中国发明专利8项。发表研究论文20余篇。

（二）天津海之凰科技有限公司

天津海之凰科技有限公司主要从事基于疏水膜的新型膜分离过程开发与工程应用。开发成功系列化节能型疏水膜组件单元及过程装备，已获授权专利9项。在国际上率先推出规模化的中空纤维疏水膜组件、系列化膜蒸馏装备与管理系统。在国内的海水淡化、海水资源提取、化工产品提纯与废水处理、钢铁及电力行业的工业循环冷却水处理回用等领域推进膜蒸馏工业化应用。相关产品与技术服务的年销售已达1500万元，到2014年末，累计销售额已经达到6350余万元，效益1670余万元，取得了良好的经济效益。为工业废水处理、海水淡化与综合利用提供了有力的技术支撑，可显著降低相关行业企业的废水排放量。以海水淡化为例，利用本项目技术后，海水淡化收率从目前的50%提升到85%以上，淡化收率显著提升；海水淡化的浓海水已经达到资源提取要求，解决当前海水淡化浓缩液只能外排导致的资源、能源、生态问题，社会效益显著。在疏水膜产业化连续生产技术开发、一体式组件与过程装备开发、推广应用方面，做出重要贡献。

十、完成人合作关系说明

天津工业大学与天津海之凰科技有限公司自己2006年起，在疏水膜制备关键技术及应用领域形成了紧密的科技开发与产业应用合作关系。共同承担了国家“十一五”科技支撑计划：膜蒸馏海水淡化技术研究（2006BAB03A06），天津市科技支撑计划：膜蒸馏海水淡化成套技术及中试装置研究（2011-1796）等国家和省部级项目，建立了25吨/天的两级膜蒸馏海水淡化装置，是国内首条膜蒸馏应用示范装置。（详见附件2）

在此基础上，针对中空纤维疏水膜制备和应用中的关键技术问题，多年来持续协同攻关，共同推进相关技术进步与推广应用。