水污染控制系统理论与技术
1，城市污水生物处理的理论与技术，包括:
1)生物脱氮除磷机理，以及细胞内聚合物的合成和转化机理。首次阐明了好氧和非营养条件下细胞内有机聚合物的形成机理。承担国家自然科学基金等省级以上科研项目4项，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，并已公开申请国家发明专利。
2)城市污水常温高效低耗厌氧生物处理及新工艺开发。针对城市污水生物处理过程中能耗高的问题，深入研究了厌氧生物处理的机理，开发了高效厌氧反应器。结合清洁能源的利用，很好地解决了厌氧反应器冬季运行的问题，开发了适合低浓度城市污水常温处理的新工艺，作为国家“863计划”二级子项目承担。
3)大型污水处理厂运行条件的研究与优化。包括实际生化过程中胞外有机聚合物形成机理及其对处理效果的影响，新型处理构筑物(如折流沉淀池)的流态，新技术(如三池氧化沟)的工作特性及其运行周期的优化等。，开发了适合中国城市污水处理厂工艺和进水条件的流程模拟优化软件，实现污水处理厂新扩建或改造方案的合理决策，污水处理厂的长期高效、低成本、达标运行；污水处理与回用技术及在线智能控制。获得国家自然科学基金1项，大型污水处理厂6个项目，解决了上海朱元污水处理厂(654.38+0.7万m3/d)、上海石化公司净水厂(654.38+0.7万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过程中的应用。利用分子生物学手段，分析了生物脱氮除磷系统中硝化细菌、反硝化细菌、聚磷细菌和聚糖细菌的数量分布和功能。对厌氧系统中降解有毒有害有机物的细菌进行了研究、分离和纯化，获得了高效优势菌。从分子生物学层面为生物脱氮除磷机理、新型反应器的开发和大型污水处理厂的运行提供理论支持。
2、工业废水处理和资源化理论与技术，包括:
1)有毒有害有机物厌氧生物处理机理及新工艺开发。本文对高浓度有毒有害有机物的常温厌氧处理及硫酸盐还原菌在厌氧过程中的作用进行了深入研究，发表了多篇论文被SCI和EI收录，获得国家自然科学基金重点项目“硫酸盐还原菌原位生成和还原纳米粒子的协同作用”。
2)膜分离理论，抗污染高效分离膜的制造与应用。先后承担国家自然科学基金项目“水在聚合物中的状态及其与膜的分离性能”，以及上海市科委项目2项、上海市经委项目1项，发表SCI、EI收录论文多篇，获得发明专利多项。
3)污染治理过程中资源综合利用的研究与应用，完成了中法国际合作项目“渗透汽化技术回收污水中挥发性有机物”，开发了“从造纸黑液中提取絮凝剂和木质素的方法”等资源技术，获得4项国家发明专利。
4)新型聚合物处理剂的合成与应用。比如含磷多元聚合物水处理剂的合成与应用，羧酸接枝高效减水剂的合成与分散机理等。，已获多项发明专利并大量生产，已用于上海宝钢(集团)公司等大型企业的再生产，产生了良好的经济效益。