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更新日期：2018年9月16日 姓 名 张小平 性 别 男 出生年月 1962年7月 籍贯 咸阳市 民 族 汉族 政治面貌 九三学社社员 最后学历 博士研究生 最后学位 工学博士 技术职称 教授 导师类别 博、硕导 行政职务 Email xpzhang@scut.edu.cn 工作单位 环境与能源学院 邮政编码 510006 通讯地址 大学城外环路382号 单位电话 个人简介 主要从事“废弃物资源化技术及其过程原理，碳质吸附材料的制备、污染物界面现象及吸附-转化机理”方面的研究。在废弃物制备功能性吸附材料及其结构表征，典型污染物界面行为及吸附转化特性，固定化藻-菌共生流化床处理高浓度有机废水，有机废弃物流态化热解转化利用，微藻制油，电子废弃物处理及高值化利用等方面进行了系统的研究。主持国家重点研发计划（子课题），国家自然科学基金，广东省、广州市科技项目，企业横向项目等二十余项。主讲《固体废物处理处置工程》（英）、《工程流体力学（水力学）》、《膜法水处理技术》等课程。获得专利10多件，其中，2件转让于企业，3件已在企业使用；发表学术论文100 余篇，其中，在Carbon、Journal of Hazardous Materials、Waste Management等刊物发表SCI论文10多篇；出版专著2部，教材2部，科普读物1部；培养硕/博研究生40 余名。 工作经历 (1) 2010.09-至今, 华南理工大学, 环境与能源学院, 教授(2) 2007.12-2008.12, 不列颠哥伦比亚大学(UBC), 生物与化学工程系, 副教授(3) 1999.6-2010.8, 华南理工大学, 造纸与环境工程学院，环境科学与工程学院, 副教授(4) 1996.6-1999.6, 华南理工大学, 化工学院, 讲师 教育经历 (1) 1993.9–1996.6, 华南理工大学轻工与食品学院, 博士；(2) 1990.9–1993.7, 西北大学化学工程系, 硕士；(3) 1986.9–1987.7, 南京大学化学系；(4) 1979.3–1981.1, 西北纺织工学院（西安工程大学）。 获奖、荣誉称号 1、移动式核化洗消废水处理装置，军队科学技术进步三等奖，单位：（1）部队单位；（2）华南理工大学。个人：张小平（排名第4），获奖时间：2017年12月；2、固定化藻菌共生流化床光生物反应器处理高浓度有机废水技术，广东省环境保护科学技术奖2等奖，单位：华南理工大学。个人：张小平（排名第1），获奖时间：2013年05月 研究领域 1、固体废物处理与资源化；2、污染物界面行为及转化机制；3、流态化流场调控及强化污染物脱除技术。 科研项目 1. 国家自然科学基金面上项目，21377041，水中全氟化合物在活性炭纤维上的吸附机制和界面化学行为，82万元，主持；2. 国家重点研发计划子课题，2016YFC0400702-2，喀斯特山区农村饮用水与生活污水处理关键技术，90万元，主持；3. 广东省科技计划项目，2013B02130002，多媒体扬声器生产中电镀废水的处理与回用关键技术，20万元，主持；4. 广州市科技计划项目，E8090410，藻菌共生流化床光生物反应器有机废水处理系统开发与应用，63.4万，主持；5. 广东省科技计划项目，2011B09040063，固定化藻菌共生流化床处理高浓度有机废水技术开发，20万元，主持；6. 国务院其他部委科技项目，总装（2011）216号，移动式核化洗消废水处理技术与装备，40万元，主持；7. 广东省科技计划项目，G01B2071520，以流态化为核心的电子废弃物综合处理与回收利用技术开发，6万元，主持；8. 广东省科技计划项目，2005B33401001，聚四氟乙烯废料流态化热解转化再利用技术与设备，15万元，主持；9. 广东省科技计划项目，B2302959，新型活性炭纤维净化有机废气技术及设备研究，9万元，主持；10. 亚热带建筑科学国家重点实验室项目，2013KB28，活性炭纤维吸附脱除污水中典型氟化合物的研究，2万元，主持；11. 教育部重点实验室基金，00-2-04，功能纤维吸附回收有机溶剂过程的机理及应用研究，5万元，主持；12. 横向项目：电子废弃物（主要为印制电路板）处理项目，经费25万元；裂解渣处理技术，经费15万元；河涌中典型污染物吸附去除技术研发，20万元。 发表论文 (1) Xuechao Yan, Xiaoping Zhang* & Qian Li, Preparation and characterization of CS/β-CD/Nano-ZnO composite porous membrane optimized by Box-Behnken for the adsorption of Congo red. Environmental Science and Pollution Research (2018) 25:22244–22258(2) Hanjiang Xu, Xiaoping Zhang* & Yudong Zhang, Modification of biochar by Fe2O3 for the removal of pyridine and quinoline. Environmental Technology, 2018, 39(11): 1470-1480(3) Wei Chen; Xiaoping Zhang*; Yudong Zhang; Mairambek Mamadiev, Facile and efficient synthesis of polyacrylonitrile-based functional fibers and its sorption properties of perfluorooctane sulfonate and perfluorooctanoate, Journal of Molecular Liquids, 2017.9, 241: 1013~1022(4) Wei Chen; Xiaoping Zhang*; Mairambek Mamadiev; Chunhu Zhao; Zihao Wang; Hanjiang Xu, Synthesis of interstratified graphene/montmorillonite composite material through organics-pillared, delamination and co-stacking and its application in hexavalent chromium removal from aqueous solution , Advanced Powder Technology, 2017.2, 28(2): 521~533(5) Wei Chen ; Xiaoping Zhang*; Mairambek Mamadiev; Zihao Wang, Sorption of perfluorooctane sulfonate and perfluorooctanoate on polyacrylonitrile fiberderived activated carbon fibers: in comparison with activated carbon, RSC Advances, 2017.01.04, 7: 927~938(6) Zhang, Xiaoping*; Chen, Shuixia; Bi, Hsiaotao T., Application of wave propagation theory to adsorption breakthrough studies of toluene on activated carbon fiber beds , CARBON, 2010.7, 48(8): 2317~2326(7) Zhang, Xiaoping*; Bi, Hsiaotao T., Study on Void Behavior in a Turbulent Fluidized Bed with Catalyst Powders , INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH, 2010.8.4, 49(15): 6862~6869(8) Xiaoping Zhang*; Xin Zhao; Jiaqi Hu; Chaohai Weia; Hsiaotao T. Bi, A dsorption dynamics of trichlorofluoromethane in activated carbon fiber beds, Journal of Hazardous Materials, 2011.02.28, 186(2-3): 1816~1822(9) Chunhu Zhao; Xiaoping Zhang*; Jiangling Ding; Yaru Zhu, Study on recovery of valuable metals from waste mobile phone PCB particles using liquid-solid fluidization technique , Chemical Engineering Journal, 2017.3.1,311: 217~226(10) Chunhu Zhao; Xiaoping Zhang*; Lin Shi, Catalytic pyrolysis characteristics of scrap printed circuit boards by TG-FTIR , Waste Management, 2017.3, 61(1): 354~361(11) Ying Zhou; Nengwu Zhu*; Naixin Kang; Yanlan Cao; Chaohong Shi; Pingxiao Wu; Zhi Dang; Xiaoping Zhang*; Benqian Qin, Layer-by-layer assembly surface modified microbial biomass for enhancing biorecovery of secondary gold, Waste Management, 2017.2, 60: 552~560(12) Chaohong Shi; Nengwu Zhu; Naixin Kang; Pingxiao Wu; Xiaoping Zhang; Yanhong Zhang, Sorption–reduction coupled gold recovery process boosted by Pycnoporus sanguineus biomass: Uptake pattern and performance enhancement via biomass surface modification, Biotechnology progress, 2017.9, 33(5): 1314~1322(13) Ting Li; Zhiquan Yang; Xiaoping Zhang; Nengwu Zhu; Xiaojun Niu, Perchlo rate removal from aqueous solution with a novel cationic metal–organic frameworks based on amino sulfonic acid ligand linking with Cu-4,40-bipyridyl chains, Chemical Engineering Journal, 2015.07.08, 281(7): 1008~1016 出版专著和教材 （1）张小平编著，《固体废物处理处置工程》，科学出版社，2017年6月，485千字。（2）张小平编著，《固体废物污染控制工程》，化学工业出版社，2004年8月第一版，478千字；2010年8月第二版，473千字；2017年10月第三版，486千字。（3）张小平编著，《胶体 界面与吸附》，华南理工大学出版社， 2008年1月，343千字。（4）张小平，副主编，《清洁生产案例分析》，中国环境科学出版社，2005年4月，255千字；（5）张小平，赵春虎编著，科普丛书《美丽中国之节约资源》，广东科技出版社，2013年5月，66千字。 科研创新 作为第一发明人的：1、发明专利：（1）张小平等"一种从废旧手机电子元器件中回收钯(Pd)的方法"，授权日：2017-09-26；（2）张小平等“一种溶剂提取-荧光测定微藻油脂含量的方法”，授权日：2014年12月31日；（3）张小平等“高浓度有机废水的藻－菌共生流化床处理系统” 授权日：2009年6月10日；（4）张小平等“一种活性碳纤维固定床连续吸、脱附设备” 授权日：2009年4月22日；（5）张小平等“一种硅橡胶裂解渣回收利用方法”，授权日：2009年1月14日； 2、实用新型专利：（1）张小平等“一种活性碳纤维固定床连续吸、脱附装置”，授权日：2006年2月15日； （2）张小平等“一种气固流化床光催化氧化装置”，授权日：2006年3月1日；（3）肖贤声, 肖贤凯, 张小平等“三相流态化藻类光生物反应器”，授权日：2008年2月27日；（4）张小平等“一种喷淋式固体物料机械搅拌中和槽”，授权日：2007年6月6日； （5）张小平等“从废水中回收贵金属装置”，授权日：2000年1月1日。 教学活动 1、本科生：（1）固体废物处理处置工程（普通班和全英）；（2）工程流体力学（水力学）；（3）环境系统结构与模型。2、硕士研究生（1）膜法水处理技术；（2）胶体与界面化学；（3）固体废物处理与资源化。3、博士研究生（1）固体废物处理与资源化讲座 我的团队 固体废物处理与循环利用课题组近年主要研究：1. 废弃物循环、再生利用：    有机废弃物流态化热解转化利用技术；电子废弃物综合处理与回收利用等；界面性质与典型污染物的富集、转化；微藻处理废水及用微藻制取生物柴油的能源化利用。2. 流态化技术及其在废弃物处理中的应用：流态化流场结构调控及其强化废弃物处理过程的新途径；藻菌互生流化床光生物反应器处理高浓度有机废水；污泥流化床干化及资源化技术。国际合作循环利用研究组与加拿大不列颠哥伦比亚大学化工与生物系（UBC）流态化研究中心（FRC）及绿色能源研究中心（CERC）建立了密切的合作关系。流态化方面包括有机废物流态化热解转化利用；光催化流态化处理有机废气；藻菌共生流化床光生物反应器处理高浓度有机废水；绿色能源方面有微藻制生物柴油。一、高浓度有机废水藻-菌流化床处理系统项目研究概况：在藻菌共生流化床光生物反应器系统中，细菌降解有机物产生CO2，藻类利用CO2进行光合作用，藻类光合作用产生的O2可以用于细菌的氧化降解有机物，同时藻类可以去除废水中的氮、磷、有机物等污染物，藻菌互利共生作用使污染物质去除，废水得以净化。而且废水从光生物反应器底部进入，经过气体分布板分散成小细泡，流体带动固定化藻菌小球流动，提高了系统反应效率。该系统将流态化技术、藻菌共生技术和废水处理技术有机结合，利用菌类高效的污染物降解能力及藻类对污水中氮、磷营养物和有机物的摄取去除性能，实现藻与菌间互利共生、互相促进生长；通过流化床光生物反应器的流态化特征，提高系统效率。该系统对COD、NH4＋-N以及PO43--P有较好的去除效果，分别达到85％、73.1％、83.1％。该项目获得一项发明专利和一项实用新型专利。反应系统是一种三相流态化藻类光生物反应器，使用时废液先进入调节池进行预处理后，由泵引入反应器。反应区内光照装置的照射下，空气、废液、藻菌小球充分接触，接近全混流，营养、温度分布平均，为藻体提供良好的环境。废水中的有机物在反应区内为藻体降解、吸收而净化，经处理后的水由反应器上部排出。反应器的进水口、出水口设有旁路采样口，利于取样检测水质指标，监控废水处理的全过程。技术特点藻菌共生流化床光生物反应器高浓度有机废水处理系统，可使废水中的营养物质分解转化为CO2、H2O和无机盐，安全、无二次污染；利用回收的藻体（小球藻）制取生物油；利用流态化技术可使整个处理过程实现闭路循环；整个系统较传统方法具有占地面积小、设备投资省、运转费用低、运行稳定可靠、易实现自动控制。既适合小规模高浓度有机废水的处理，也适合大规模高浓度有机废水的处理，易与其他处理系统实现协同耦合运行。应用领域该技术能有效处理酿造、制药、酒精、制糖、制革、屠宰、造纸等行业产生的高浓度有机废水，还可以处理含有低浓度苯酚和重金属的废水，具有传质效率高、易实现大规模处理和连续操作等特点，更好实现废水、藻体、空气充分接触，提高光能利用效率，同时实现藻体的回收利用。系统结构图 授权专利1. 张小平，廖聪：高浓度有机废水的藻-菌共生流化床处理系统（发明），专利号：10029519.2，授权时间：2009-06-10；2. 肖贤声，肖贤凯，张小平等：三相流态化藻类光生物反应器（实用新型），专利号：20005378.6，授权时间：2007-06-06；二、气态污染物在ACF界面上的吸-脱附项目研究概况利用ACF吸附特性，吸附气态污染物，建立了一套集吸、脱附反应为一体的反应装置，整套反应装置主要由配气系统、活性炭纤维吸附装置、解吸装置、回收系统几个部分组成。其主要工艺流程为：配置系统采用鼓泡法制备一定浓度和一定体积流率的气体，得到的气体由下而上通过装有活性炭纤维吸附装置进行吸附后排出；脱附过程中，由加热与电加热器连接的三口烧瓶产生热的水蒸汽（此时电加热器不加热），逆向通过吸附塔来对已经吸附饱和的活性炭纤维进行解吸，解吸过程所产生的废气和水蒸气的混合气体进入回收系统冷凝回收。该项目获得一项发明专利一项实用新型专利，该实用专利配套装置克服现有技术的不足与缺点，提供一种阻力小、能耗低，气体分布均匀，温度稳定，高效快速，可实现吸、脱附过程连续化操作的活性碳纤维固定床连续吸、脱附装置。技术特点ACF具有吸附容量大、吸附脱附速度快、对低浓度物质的吸附能力大的特点，对有机废气具有良好的收集能力。反应装置集吸、脱附反应为一体，结构简单，占地面积小，易实现自动控制，对气态污染物吸附收集效果好。适用领域该技术适用于石油、化工、油漆、涂装、家电、印刷等行业中产生的低浓度有机废气的净化处理。系统装置图 授权专利：1、 张小平，黄华存，孔丽春：一种活性碳纤维固定床连续吸、脱附设备（发明）,专利号：10032670.2，授权时间：2009-04-22；2、 张小平，黄华存，王智慧：一种活性碳纤维固定床连续吸、脱附装置（实用新型）,专利号：20053406.2，授权时间：2006-02-15；三、光催化流态化技术在处理废气中的应用项目研究概况光催化反应器需要有光源的存在，设计上不仅要考虑传统的反应器所涉及的如质量传递和混合、反应物和催化剂的接触、流动方式、反应动力学、催化剂的安装、温度的控制等问题外，还要考虑光能在反应器内的传播与均匀分布，因为只有吸收了适当的光子而被激活的催化剂才具有催化活性。气固流化床光催化氧化系统，流化床中催化剂的剧烈运动提高整个床层的传质效率，催化剂的受光照表面也会由于催化剂的运动而增多，提高光的利用率。气体由底端的气体进口以一定速率一定浓度进入流化床，经过分布板后，进入环形反应区，由于气体有一定速率，就使得环形反应区内的催化剂运动，逐渐形成流态化，气体在一定的紫外光强度照射下与流态化的催化剂充分反应后，得到降解，从顶端的气体出口排出。在实际操作中，用初始浓度为60mg·m-3的甲苯气体，它通过床层的表观气速为 4.0cm·s-1，紫外光强度为15W，在此条件下，甲苯的转化率可达97.2％。 技术特点该系统可在加热和通入高速气体的情况下发生光催化反应，从而使催化剂再生，实现连续操作，克服了固定床反应器的入射光部能穿透床层内部、光利用率不高、所占空间大、处理规模小、不能连续操作、光催化效率低等缺陷。由于流化床极大的改善了污染物与催化剂的传质条件，比固定床更适合于处理较高浓度的有机废气。应用领域应用于废气的处理，尤其是有机废气的处理。装置流程图 授权专利：1、张小平，张丽，叶代启：一种气固流化床光催化装置（实用新型）,专利号：20094478.7,授权时间： 2006-03-01；四、裂解渣回收利用技术项目研究概况将粒径小于10mm的硅橡胶裂解渣经电磁振动给料机进入喷淋式固体物料机械搅拌中和槽中，渣料在槽内搅拌器的作用下，与通过喷淋器进入槽内的碱液充分混合而中和，槽内物料与碱液充分混合、反应后，由槽底排入转筒式烘干机中；中性湿物料在热空气的作用下逐渐被干燥成自由流动的粉体，从转筒式烘干机、的出口排出；将干燥物料由电磁振动给料机送入料仓，再进入雷蒙超细磨粉机进行粉碎处理，经处理后的物料在风机作用下进入分选系统，分选出粒径在10～40μm范围的粉体送至排料装置进行固气分离，排料装置连接有除尘设备，将飞灰截留下来。分离的成品由下端排出，成品打包后运走；剩下粒径大于40μm的物料返回至雷蒙超细磨粉机中继续粉碎，直至达到粒度要求。技术特点本技术集中和工艺、干燥工艺和粉碎工艺于一体，得到一种能自由流动、pH值在6-8之间、粒径在１０～４０μｍ范围内的微米级粉体，达到提高了硅橡胶裂解渣回收利用率，二期还能提高回收产品的应用范围。本工艺简洁，能实现连续操作，降低生产成本，而且不会产生粉尘和飞灰以及其他二次污染，具有很高的环境效益。适用领域本工艺技术可用于橡胶、塑料等肥料的回收利用。装置流程图 授权专利：1、张小平，廖聪：一种硅橡胶裂解渣回收利用方法（发明）,专利号：10035221.8,授权时间：2009-01-14；2、张小平，廖聪：一种喷淋式固体物料机械搅拌中和槽（实用新型）,专利号：20058293.X,授权时间：2007-06-06；五、电子线路板流态化分选项目研究概况：利用流态化技术，建立了一套电子废弃物处理和综合利用技术工艺系统。系统采用三相流化床催化氧化反应器系统回收电子线路板中的贵金属，电子线路板经手工拆解去除各种电容、电池及塑料元件，将预处理后的线路板加入粉碎机中进行粉碎，回收0·25 mm以下产物，采用分选流化床对各粒级范围内的物料进行分选, 分选后的重产物从底流口回收;轻产物被水流带出,经滤网过滤后回收。技术特点流态化条件下的反应速率比静态下的反应速度有明显的提高,且随流速增大而增大。系统对电路板中贵金属的收率高；流化床回收即热解过程中，粉尘、废气、废水远低于排放标准；流化床贵金属回收系统主要为物理过程，其运行费用与传统工艺相比更为节省；流化床贵金属回收系统均为立式设备，与泵、风机等配套设备连接紧凑，其占地面积比传统气浮回收法更少。适用领域该技术适用于废弃电冰箱、空调、洗衣机、电视机等废弃家用电器和废弃计算机等通讯电子产品等的回收处理。装置流程图 六、电子线路板热解回收利用技术项目研究概况不同类型的PTFE废料均可用流化床热解处理。该研究方法是仅通过加热将PTFE废料热解为低分子量的气体和油品。主要设备有加料装置、流化床热解反应器、加热和温度控制器、分馏装置等。PTFE废料先经过碱液洗涤、清水冲洗,然后烘干。对于块状废料,要破碎成10 mm以下的颗粒,以利于热解反应。采用自制管式热解反应装置进行热解，热解装置采用外加热。采用填充 PTFE 废料进行热解实验，通过设定不同的升温阶、热解终温、各温度段持续时间、氮气气速等反应条件，测定废料的热解效率。实际操作时，称好样品放入舟形坩埚，将坩埚放于管式热解装置反应区内，用橡胶塞塞紧装置两端，通入氮气，用流量计调节气速，2 min 后启动温控仪，热解装置开始升温。达到分解温度后，样品开始分解，分解物由热解气带出，进入旋风分离器。固体颗粒物在旋风分离器内沉降，同时气体温度下降。热解气接着进入冷凝管，再进入收集瓶。不凝气进入吸收瓶后排空。技术特点热解适合于处理各种PTFE,可彻底回收热解产生的有机氟化物和热解后残留的填充物,但对热解装置和冷凝装置要求高,需抑制有毒物质产生,尾气经处理才能排放。热解法可大规模处理废旧PTFE,是PTFE再资源化的方向。适用领域主要应用在石油化工、电子、电气、机械等领域产生的PTFE的处理。装置流程图 七、微藻处理废水及获取的生物质制取生物柴油的研究课题研究概况微藻不仅可以利用污水中的物质作为生长的碳源、氮源、磷源，降低污水的COD，氮和磷的含量，净化污水，而且长生的藻体可以能源化利用制取生物柴油。微藻制取生物柴油研究内容有以下方面：藻种的选取，微藻的培养，微藻的收获与干燥，微藻油脂的提取，藻油的酯化、提纯等阶段。其中寻找低成本高效率的培养、收获微藻，制备生物柴油的方法是本课题研究的关键。其中制油方面参考已有的微藻油制取办法——研磨法、酸热法、乙醚-石油醚法、氯仿-甲醇法和冻融法、超声波法、超临界萃取法、微波裂解法等等。本实验以现有的方法为基础，在寻找或试验一种新的高效提取办法缩减成本的同时提高油脂产率。该课题目前还处于研究阶段，预期成果① 本课题研究对象微藻能利用来自酿造、养殖、酒精、制糖等工业企业的有机废水，可以去除水体中的COD、氮磷和部分重金属。② 产生的微藻生物量有多方面的用处，根据毒性大小可以用作饲料，保健品的原料，色素提取的原料，生物燃料的原料等等。③ 藻一方面可以处理污水，另一方面可以制作能源，既有环境效益又有经济效益。在商业上和现实中有很好的利用价值。等到可以大规模生产时可以大大减缓能源危机，同时改善人居环境。④ 研制出一套装置或规模化生产流程，应用于社会生产。