從事的研究開發主題包括：（1）廢水生物脫氮除磷新理論與新技術；（2）廢水處理系統檢測診斷與最佳化調控；（3）環境污染及其控制化學；（4）環境規劃與環境管理。主持完成了國家自然科學基金、省（部）級重點科技攻關等科研課題20餘項，獲得國家科技進步3等獎1項，國家技術發明專利3項，省（部）級科技進步1等獎2項、2等獎3項和3等獎2項；公開發表學術論文130餘篇，出版專著1部。
Ø 2001年以來主持或主研的科研課題包括：
l 2010-2013，顆粒污泥自營養脫氮的NOx強化機理與微生物種群動力學
l 2010-2013，甲烷化厭氧氨氧化短程反硝化工藝集成與最佳化
l 2010-2012，OUR-HPR綜合測量方法及其在生物除磷過程監測中的套用
l 2010-2012，基於OUR-HPR綜合測量調控生物除磷過程的原理 (50908241)
l 2009-2011，大渡口污水處理廠進水（COD）組分表征與運行參數最佳化。
l 2009-2010，表征廢水COD系列組分的方法構建（20080440697
l 2008-2010，廢水與活性污泥絮體二相湍流-反應動力學及其套用（50778183）。
l 2006-2008，活性污泥模型參數識別與校核的技術方法研究（50578166）。
l 2005-2006，重慶市大渡口區鍵勝鎮環境保護規劃。
l 2005-2006，重慶市大渡口區“十一五”環境保護與生態建設發展規劃。
l 2005-2007，活性污泥模型COD組分表征研究（CSTC2005BB7252）。
l 2004-2006，厭氧氨氧化與反硝化的耦合作用(教人司(2003)355)。
l 2004-2006，強化厭氧氨氧化與甲烷化反硝化耦合的機理和影響因數（50378094）。
l 2003-2005，活性污泥法污水處理模擬仿真關鍵技術與系統(渝科委（2002）7517-02號)。
l 2001-2004，甲烷化與反硝化耦合的厭氧廢水處理新方法(教外司（2001）345號)。國家教育部留學回國人員基金課題
l 2001-2003，厭氧氨氧化、甲烷化與反硝化的耦合與強化機理(渝科委（2001）6956號)。重慶市自然科學基金課題
Ø 取得的主要學術成果包括：
l 開發了厭氧氨氧化-短程反硝化-甲烷化耦合的EGSB-BAF與EGSB-SBR集成系統廢水生物處理新方法；開發了高濃度廢水厭氧甲烷化與同時硝化和反硝化耦合的2段MBR廢水處理新方法；
l 發現了氨氧化菌NO2型氨氧化與常規O2型氨氧化的協同耦合現象，建立了氨氧化菌混培物NO2型氨氧化的動力學方程，提出了微量NO2表觀強化常規O2型氨氧化的概念、機理模型和動力學方程；
l 開發了微量NO2強化顆粒污泥自營養脫氮處理新技術，發現了2種新型厭氧氨氧化菌- Planctomycetes Cquenviron-Ⅰand Ⅱ，建立了微量NO2強化顆粒污泥自營養脫氮動力學模型，發展了顆粒污泥自營養脫氮多微生物種群和多基質生物膜動力學模型及模擬方法；
l 發明了污染物生物降解氧利用速率(OUR)的呼吸測量方法和裝置，廢水生物處理過程質子產生或消耗速率（HPR）的線上ph滴定測量方法和裝置，以及OUR-HPR綜合測量方法和裝置；發展了基於HPR測量的短程硝化好氧曝氣歷時控制方法，以及基於OUR-HPR綜合測量的強化生物除磷過程調控方法；
l 發展了活性污泥模型（ASMs）參數結構可識別的微分代數方法及其實際可識別的自動校核方法，利用活性污泥功能微生物代謝計量關係增強ASMs參數可識別的方法；開發了基於OUR測量的ASMs模型COD和N組分及其劃分的測試表征方法，活性污泥功能微生物活性及其受抑制程度的測試表征方法；
l 發展了氧化溝型複雜生物反應器的廢水-空氣2相湍流水動力學模型，廢水-污泥2相湍流和空氣-廢水-污泥準3相湍流生物反應動力學模型，以及基於多相湍流場特徵分割氧化溝型反應器生物反應功能區的方法；
l 基於ASMs開發了AO、A2O、MSBR、CAST和BAF等廢水生物處理工藝過程及反應器模型，並套用於城市污水處理脫氮除磷技術改造和運行參數的最佳化，以及廢水生物處理新工藝的研究開發；
l 發明了湍動條件下低濃度污泥沉降速率的測量方法和裝置，建立了湍動條件下低濃度污泥沉降速率方程；發展了活性污泥壓縮沉降速率模型，提出了一種完整刻畫活性污泥批沉降過程的方法。
Ø 2001年以來主要發明專利
l 2010年，基於HPR線上監測控制SBR曝氣歷時實現短程硝化反硝化的方法，技術發明專利(申請號：201010296670.4，公開號： CN 101948176A)
l 2010年，線上監測和評估城市廢水處理廠進水毒性的方法，技術發明專利(申請號：201010265557.x，公開號： CN101907596A)
l 2009年，廢水生物處理中質子變化速率的線上滴定測量方法及裝置，技術發明專利(申請號：200910104312.6，公開號： CN 101609061A)
l 2008年，湍動條件下低濃度污泥沉降速率的測量方法和裝置，技術發明專利(申請號：200810069612.0，公開號： CN101266258A，ZL200810069612.0)
l 2007年, 實現厭氧氨氧化與甲烷化反硝化耦合的廢水生物處理方法, 技術發明專利(申請號：200710078385.3，公開號： CN101058463)
l 2006年，污染物好氧生物降解呼吸測量方法及裝置，技術發明專利（申請號：200610054264.0，公開號： CN 1869684A，ZL 200610054264.0
