“石化工业水处理国家工程实验室”于2008年由国家发改委批复成立（发改办高技[2008]1293号），实验室由中海油天津化工研究设计院有限公司牵头建设，天津大学、大连理工大学、中国天辰工程公司、中国市政工程华北设计研究院、中海石油环保服务有限公司联合共建。实验室是国内唯一一家开展工业节水减排技术和油气田水资源高效利用技术的国家工程实验室，聚焦国家重大发展战略和重大工程，针对石油和石化工业企业节水减排、水资源高效利用、绿色低碳发展的水处理共性关键问题，融合行业优势科研机构和企业，开展理论和关键技术的攻关创新、系统集成、工程化转移转化、标准化研究和行业服务，为国家节水减排、能源安全、海洋强国提供科技支撑。
实验室拥有各类分析测试仪器、小试和中试装置500余台（套），仪器和设备原值近1亿元，其中大中型仪器设备150余台（套），自主研发中试及工程化验证评价装置50余套；为推进我国工业水处理领域关键核心技术的攻克及促进产业发展起到了至关重要的作用。
实验室坚持创新驱动，攻关一批关键核心装备工艺技术，为国家提出的节水任务和战略目标提供强有力的技术支撑。近年来实验室研发了以下水处理技术：
1) 无磷水处理成套技术；
2) 循环水超低排放一体化技术和电化学强化软化技术；
3) 以催化电极板和催化剂为核心的催化氧化技术；
4) 特种膜废液资源化技术；
5) 生物强化与增效技术以及膜系列运维技术；
6) 海上油田含聚采出液处理技术；
7) 高浓度含油污水陶瓷膜处理技术；
8) 平台生活污水处理技术；
9) 海洋石油废弃物标准化及数字化处理技术等。
通过开发循环水零排放一体化技术、工业废水资源化利用技术、油气田水精细处理集成技术等行业可持续发展急需的关键核心技术，形成了工业水处理技术体系，先后为1000余家企业提供一体化水处理解决方案和优质的技术服务，技术辐射全国31个省市自治区，年节水超20亿吨，减排污水超10亿吨。
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