① 污水新型生物脱氮除磷处理技术的研发与应用：以Anammox为核心，通过与其它工艺或材料的耦合，研发新型、低碳、高效的生物脱氮技术；

② 污水中生物质能源回收利用技术的研发与应用：以厌氧发酵技术为核心，辅以电化学强化手段，通过污水/污染物中高效产甲烷过程，实现含碳污染物的资源化利用与回收；利用硝酸盐异化还原为铵（DNRA）途径，将废水中含氮污染物以铵的形式加以回收，将污染物资源化回收范围从含碳化合物拓展至含氮化合物范畴；

③ 导电膜材料的制备及其在MBRs中应用：研发以碳纳米管膜为分离核心的导电膜材料，辅以电化学作用，研究其在分离过程以及MBRs体系中的缓解污染性能等。