学院以“创立共享机制、搭建共享平台、遵循共享原则、拥有共享资源、收获共享成果”的开放交流模式，与高校、企事业单位建立了多层次战略联盟，推动实验室的研究成果迅速转化为服务企业和地方经济的生产力。近5年，在高浓度有机废水处理，安全饮用水保障技术，城镇污水处理及回用、流域风险防范与安全等方面完成工程应用上百座。

重大环境污染事件风险识别、预警与决策指挥——建立了基于PSP原理的多尺度环境风险识别以及重大环境污染事件预警指标体系，2005年完成了我国首个决策指挥系统建设，实验室技术在解决我国重大环境污染事件中发挥了重要作用。

高浓度难降解有机废水处理与资源化——发展了基于污染物定向水解酸化的厌氧处理理论，建立了多尺度生态调控方法，实现了污染物梯级生物转化，开发出了多种厌圾处理技术与装备，在近百座制药、煤化工、印染等典型行业工程中应用，获得过国家级奖励2项。

寒区水处理及资源化强化技术——针对北方寒冷地区特点，开发出双层人工湿地处理技术，强化污泥过滤及厌氧处理过程，应用在近20余个小城镇污水处理工程中。

脱氮除磷强化去除技术——建立了SBR实时运行控制策略，提出实时控制亚硝酸盐积累短程生物脱氮机制，获国家科技进步奖2项。

臭氧催化氧化除污染理论与技术——基于静电力和/或氢键这两种基本的引力，在·OH的引发和表面-OH₂⁺之间建立了一种全新的理论；完整地揭示了臭氧在催化剂表面的迁移转化规律和非均相表面的强化机制，研究成果在国内多个水厂水站应用。

膜组合工艺的研发与应用——研发出高性能的改性有机无机复合膜并探讨了其成膜机理、膜污染机理；研发的系列膜法水处理组合新工艺成功地应用于国内首座10万吨/日城市超滤水厂，被列为“十一五”国家重大科技成果，入选成果汇编并被新闻联播报道。

高活性中间态铁、锰强化氧化去除水中污染物——发现氧化过程中原位生成的中间价态锰具有很强的氧化能力，可以强化KMn0₄去除水中嗅味、重金属、新型微污染有机物EDCs/PPCPs；开发出多功能复合药剂，研究成果在国内多个水厂水站应用，获国家技术发明二等奖。

水健康循环理论——实现了深圳、大连、北京以及第二松花江流域水环境、水资源和水循环的大量战略规划研究。

水中污染物定向生物转化——以水中有机物及多元生物质为原料，实现了生物质转化及能源化，该研究已经获得国家级奖励1项，省部级奖励4项，是实现城市水健康循环的重要基础。