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当期目录

2026年  第44卷  第6期

资源循环系统的智能模拟预测与评估
基于机器学习预测化学-生物混合污泥厌氧发酵过程中的产酸性能
赵可, 李天乐, 刘常杰, 平倩
2026, 44(6): 1-9. doi: 10.13205/j.hjgc.202606001
摘要:
我国市政污泥厌氧资源化效率普遍低于欧美发达国家水平,化学除磷工艺的广泛应用使得剩余污泥中铁盐、铝盐等化学沉淀含量增加,形成化学-生物混合污泥,降低了厌氧发酵产酸效率。为解析影响该类污泥产酸性能的主要因素,研究构建了高精度预测模型以支撑资源化利用。通过整合文献与实验数据,获取多种厌氧发酵条件下的产酸效能指标,系统对比了BP神经网络、自适应模糊神经网络、支持向量机、K近邻算法和随机森林5种机器学习模型的预测性能,并基于最优模型进行特征重要性解析。结果表明:随机森林模型预测效果最优,测试集决定系数高达0.9463,显著优于其他模型,且过拟合风险最低,针对处理厌氧发酵此类高维、非线性、多因素耦合问题具有强大优势。基于该模型的特征重要性分析揭示,pH值与挥发性悬浮固体(VSS)是驱动产酸效能的关键变量,铝盐的影响程度高于铁盐,因此,工程应用中可按照“调pH、稳有机质、控铝盐”的路径进行工艺优化。研究结果不仅为化学-生物混合污泥的高效资源化提供了智能预测工具,更明确了具体的工艺优化方向,对推动污泥处理技术的精准化与智能化发展具有重要意义。
橡胶胶浆制备车间VOCs排放全过程管理与智能监控系统研究与应用
李沛贤, 党小庆, 翟晨, 韩巍, 赖志强, 李朝阳, 屈嘉鑫, 王赫, 郑华春
2026, 44(6): 10-19. doi: 10.13205/j.hjgc.202606002
摘要:
全过程监控体系的建立可有效促进工业源VOCs高效减排。针对橡胶胶浆制备车间,采用混合数据库存储、物联网通信、角色访问控制及微服务架构相结合的方法,开发了集成软件工程和物联网技术的全过程智能监控系统。以某大型橡胶企业胶浆制备车间作为实施案例,制定了VOCs排放全过程管理数据清单,实现了对吸附/脱附离心风机运行状态的实时感知与数据融合分析。监测数据表明:在典型工况下,抽风系统容积流量为40000 m3/h,通风系统容积流量为30000 m3/h,形成了持续微负压环境,有效抑制了无组织排放;车间净化工艺可有效削减非甲烷总烃排放浓度至10 mg/m3以下,符合GB 27632—2011《橡胶制品工业污染物排放标准》。系统通过多级权限管理模块实现了操作责任的精准划分,并基于企业实际净化工艺构建了净化工艺在线监控体系。该研究结果可为计算机技术应用并推广于典型行业VOCs减排和全过程管理提供理论和实践参考。
机器学习驱动的膜材料开发用于锂回收性能优化
魏嘉琪, 陈豪, 张佳慧, 程雪, 张学洪, 李海翔, 郑君健
2026, 44(6): 20-29. doi: 10.13205/j.hjgc.202606003
摘要:
膜分离技术具有分离效率高、能耗低、易于控制等优势,在锂回收领域具有良好应用。针对盐湖卤水及电池浸出液等复杂体系中锂资源选择性分离的严峻挑战,传统膜技术受限于材料开发效率低下、性能难以协同优化等瓶颈,从机器学习(ML)辅助的膜材料理性筛选、合成工艺逆向设计以及分离性能精准预测等核心方法出发,阐述其在解析构效关系、突破渗透-选择性权衡、指导新型膜材料创制等方面的关键应用。探讨了当前该交叉领域面临的挑战,包括高质量数据集缺乏、模型的可解释性与泛化能力不足,难以规模化推广应用,并提出了混合智能模型、标准化数据库构建、全流程系统优化等未来潜在研究方向。
LCA-LCC视角下生态缓冲带的环境影响与成本分析
施婉娴, 熊丽君, 郭飞, 雷景程, 徐康宁
2026, 44(6): 30-41. doi: 10.13205/j.hjgc.202606004
摘要:
为筛选环境与经济维度下的优选流域修复路径,以处理1 m3污水为功能单元,构建基于open LCA的生命周期评价(LCA)与生命周期成本(LCC)相结合的环境经济影响评价框架,对面源污染治理中人工湿地、生态拦截沟和植被恢复工程3种生态缓冲带措施的环境影响与经济成本进行综合评估。结果表明:人工湿地环境-经济综合维度最优,综合成本最低(1.01元/m3),且在大多数环境影响类别中负荷最小,仅土地资源消耗强度略高;生态拦截沟受钢筋和基肥投入影响,在金属资源消耗等方面影响较高,综合成本居中(1.57元/m3);植被恢复工程综合成本最高(61.14元/m3)且环境影响最为显著,人体致癌毒性等指标偏高,主要源于村镇河段中混凝土植草砖和基肥的大量使用。研究结果可为类似流域生态缓冲带工程方案的环境-经济综合评价与决策提供量化参考。
城市再生水厂碳排放平衡模型构建及碳中和路径分析
庞洪涛, 侯锋, 朱柯, 张璐晶, 李朋, 江乐勇, 孙事昊
2026, 44(6): 42-49. doi: 10.13205/j.hjgc.202606005
摘要:
“双碳”背景下,采取节能降耗、资源、能源利用等措施是城市再生水厂实现“碳中和”的必然路径。鉴于此,研究以降碳、替碳、碳汇的方式,构建城市再生水厂碳排放平衡模型及核算方法,并结合碳排放平衡率评估城市再生水厂“碳中和”的最优路径。选用10万t/d城市再生厂为范例进行模型实用性验证,结果显示:厂区碳排放总量20934 t,再生水源热泵供暖/制冷的碳减排总量为21701 t,碳排放平衡率为103.7%;其他形式的碳减排总量为15424 t,碳排放平衡率为73.7%,再生水源热泵是实现碳中和的关键环节。再生水源热泵若提取27%、36%余温热能,分别耦合再生水回用或污泥厌氧消化-热电联产,这2种路径均能达到 100%的碳排放平衡率。假设再生水源热泵全年不间断提取余温热能,碳排放平衡率为213%,对比污泥厌氧消化-热电联产,利用余温热能与化学能的碳减排比为8.76∶1。研究表明,城市再生水厂可通过以上多种途径实现“碳中和”,其中余温热能回收具有巨大潜力。
循环经济与可持续导向下的环境功能材料创新
壳聚糖微球复合材料的水体除磷研究进展
刘帅, 李颖洁, 洪昌红, 刘达, 张胜豪
2026, 44(6): 50-59. doi: 10.13205/j.hjgc.202606006
摘要:
壳聚糖微球复合材料因其易制备、低成本、环境友好以及高磷吸附容量等特性,在水体吸附除磷领域受到广泛关注。结合国内外最新研究,简述壳聚糖除磷微球的物化性质及制备方式,列举提升其磷吸附能力的常用改性策略,综述其在水体除磷领域的应用现状,剖析吸附除磷机制,并关注了失效壳聚糖微球的再生与资源化利用。最后,梳理当前研究面临的挑战,提出优化制备方法、关注磷资源回收、考虑多形态磷去除、推进实际场景应用等方面建议,以期为高性能壳聚糖除磷微球的开发提供理论支撑。
钴铝尖晶石催化氧化一氧化氮的性能与机理研究
刘白云, 张健宁, 张艺怀, 张涛
2026, 44(6): 60-71. doi: 10.13205/j.hjgc.202606007
摘要:
分别采用水热法、共沉淀法和溶胶凝胶法合成了水滑石衍生的尖晶石型钴铝金属氧化物,并对其催化氧化NO性能进行了研究。X射线光电子能谱(XPS)、O2程序升温脱附(O2-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)和拉曼(Raman)光谱分析结果表明,不同制备方法显著影响了催化剂表面Co2+/Co3+的比例,从而影响了其表面氧空位的生成。相比于共沉淀法和溶胶凝胶法,水热法制备的钴铝金属氧化物具有更多的表面氧空位,对气态氧分子的吸附活化能力更强,展现出更佳的NO氧化性能。此外,NO程序升温脱附(NO-TPD)、NO+O2程序升温脱附(NO+O2-TPD)和原位红外(in situ DRIFTS)的结果表明,硝酸盐是该系列催化剂表面NO氧化为NO2的关键中间产物,并且NO氧化路径主要遵循Langmuir-Hinshelwood(L-H)反应机制。
树脂增强电吸附水处理技术研究进展
熊奇坤, 王欣奕, 刘炜荣, 唐英才, 马丽新, 刘宝震, 包环宇
2026, 44(6): 72-83. doi: 10.13205/j.hjgc.202606008
摘要:
树脂增强电吸附水处理技术通过协同效应显著提高了离子吸附效率和选择性,成为水处理领域的研究热点。该技术通过多维度调控电极-溶液界面行为,为解决动力学迟滞和选择性不足等瓶颈提供了创新方案。通过简单集成技术,可使脱盐效率突破92.3%;树脂涂层复合电极可有效消除共离子效应,使得总盐吸附容量提升42%;树脂衍生多孔碳电极具备可调孔隙结构,其吸附容量为市售活性炭的3~5倍;通过增强溶液对流和电对流效应,树脂填充策略实现了(670±20) mg/(L·h)的高脱盐速率。不同结合形式可根据特定水质特征,实现吸附性能的定向优化。未来的研究可进一步开发具有电/磁响应特性的树脂材料,构建树脂-电极多尺度结构设计理论,建立跨尺度模型,融合电化学、流体动力学与界面科学的全方位分析,特别是需要深入研究电/磁场调控下树脂基流动电极的动态变化规律,以及树脂表面催化位点的精准构建。文章旨在推动该技术在水处理领域的广泛应用与高效实践,为未来开发高效、选择性和稳定性的电吸附技术提供理论支持和科学依据。
固废基脱氯剂高温脱氯性能研究
王雪宁, 李辉, 胡莹莹, 沟玉瑾, 曹泰宇, 齐永乐, 郑伍魁
2026, 44(6): 84-91. doi: 10.13205/j.hjgc.202606009
摘要:
随着我国经济与城市化发展,生活垃圾数量逐年增加,有效处置成为研究热点。工业窑炉协同处置生活垃圾是其中一种方式,但高温过程中生活垃圾会产生HCl、Cl2等酸性气体,其循环累积会腐蚀设备、缩短寿命、增加维护成本。因此,高温脱氯成为协同处置的关键问题。以粉煤灰和赤泥作为主要原材料,探究其在高温下脱氯效果。研究表明:粉煤灰和赤泥在700 ℃时脱氯效果最高,分别为93.33%和88.61%,随着温度的升高,脱氯效率下降;为使粉煤灰脱氯效率及脱氯温度同步提升,对其进行了改性,研究发现,碱改性粉煤灰脱氯效率提升,在800 ℃条件下,脱氯效率从原来71.9%的提升到94.98%,可以更有效地吸附HCl气体。研究结果验证了固废作为脱氯剂的可行性,也为固废的资源化利用提供了新的方向。
释氧多孔材料抑制富营养化水体沉积物-水界面磷释放
刘茗, 邱子乐, 路阳, 王茹雪, 柏兰峰, 熊双双, 石丽, 豆鹏鹏
2026, 44(6): 92-100. doi: 10.13205/j.hjgc.202606010
摘要:
溶解氧(DO)是控制富营养化水体内源磷迁移的关键,针对现有增氧技术存在的能耗高、扰动沉积物等问题,亟需研究低扰动、pH稳定且不新增氮磷负荷的增氧策略及其抑磷机制。以天然富营养化水体样品为对象,开展室内模拟实验,采用微电极技术获取沉积物-水界面 DO 剖面特征,利用薄膜扩散梯度(DGT)技术解析界面铁、硫与磷的浓度及空间分布,通过连续提取分级方法定量分析沉积物不同形态磷含量变化。结果表明:覆盖释氧多孔材料后,沉积物表层DO浓度增加了6.58倍,DO穿透深度增加了1.33倍,上覆水总磷(TP)浓度降低了93.79%,沉积物间隙水磷酸盐(PO3-4-P)最多降低了45.75%,沉积物-水界面TP交换通量由0.0068 mg/(m2·d)变为-0.014 mg/(m2·d),完成了由磷源向磷汇的转变;沉积物中稳定的磷形态Res-P增加了5.22%,不稳定的磷形态NaHCO3-P减少了4.48%;通过氧化还原敏感元素铁和硫的耦合作用促进了沉积物中磷的固定,降低了内源磷的释放。该释氧多孔材料通过界面DO调控抑制了内源磷释放,为不改变pH环境的富营养化水体内源磷控制相关研究提供了理论基础。
分散铁硫基纳米浆料的制备及其在Cr(Ⅵ)污染修复中的应用
邢宁宁, 张红玲, 蒋慧, 徐红彬
2026, 44(6): 101-112. doi: 10.13205/j.hjgc.202606011
摘要:
针对铬化工行业铬铁矿浸出渣(铬渣)及关联铬污染土壤等固相介质中的六价铬[Cr(Ⅵ)]污染治理难题,开发了一种具有分散稳定特性的铁硫基浆料(dispersedly stabilized iron-sulfur-based slurry,DSS-ISB)。该浆料利用无机分散剂改性,有效提高了铁硫基纳米颗粒的悬浮稳定性和界面活性,所得浆料粒径约200 nm,可在无需调节pH的条件下高效还原固定Cr(Ⅵ)。优化实验确定的最佳工艺参数为:液固比5 mL∶10 g和DSS-ISB投加量1.8 mg/g。在此条件下,DSS-ISB对Cr(Ⅵ)的去除率达97%以上,处理前后铬渣浸出液中Cr(Ⅵ)浓度由15.03 mg/L降至0.03 mg/L,远低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》限值(5 mg/L)。由X射线光电子能谱(XPS)与比表面积(BET)表征分析结果可知,DSS-ISB通过化学还原(Fe2+/S2-双电子供体)与表面吸附协同作用的修复机制,有效将毒性Cr(Ⅵ)转化为较为稳定的Cr(Ⅲ)形态。在相同修复标准下,与传统还原剂硫酸亚铁(FeSO4)和硫化钠(Na2S)相比,DSS-ISB的去除效率分别提升28.24%、6.23%;单位质量去除容量增加92.43%、77.08%。同时,铬渣处理的药剂成本降至36.40元/t,较FeSO4(55.00元/t)和Na2S(49.20元/t)分别节约33.82%和26.02%。此外,DSS-ISB修复过程无需pH调节及后续钝化处理,修复流程简化。DSS-ISB既可用于铬化工行业铬渣的还原解毒,又可应用于Cr(Ⅵ)污染土壤的原位还原修复,为Cr(Ⅵ)污染的绿色治理提供经济高效的解决方案。
污染控制、绿色修复与能碳资源协同优化路径
河湖底泥污染现状及原位修复技术研究进展
董延婷, 杨杰, 朱南文, 王岩
2026, 44(6): 113-125. doi: 10.13205/j.hjgc.202606012
摘要:
河湖底泥作为水体污染物的“源”与“汇”,对上覆水体水质及水生生态系统具有重要影响。在河湖污染治理和生态修复中,污染底泥治理是其中关键的一环。底泥修复技术可分为异位修复和原位修复,其中,原位修复技术因具有处理成本较低和对水环境系统扰动小的优势,已成为近年来河湖水体治理和底泥污染修复领域的重点研究方向。主要介绍了河湖底泥污染现状,全面概述了物理、化学和生物原位修复及其联合修复技术的研究进展、应用发展和未来的研究需求,并提出了新兴技术的优化策略、材料的改进和良性循环发展路径,强调了通过跨学科交叉融合方法强化修复技术的研究与应用,可为未来底泥可持续修复技术的研究与发展提供参考。
A2/O与A2/O-MBR工艺污水厂CH4和N2O产-排特征及差异分析
尚振欣, 刘佳, 郭燕丽, 黄翔峰, 蔡辰
2026, 44(6): 126-137. doi: 10.13205/j.hjgc.202606013
摘要:
A2/O-MBR工艺因其出水水质优异和占地面积小等优势,正逐步成为污水处理厂新建与改扩建的主流技术之一。然而,该工艺的温室气体产排研究仍存在空白,且缺乏与传统A2/O工艺的比较研究数据。在相同进水、气候和排放标准条件下,对2座全规模A2/O和A2/O-MBR工艺污水厂开展高频连续监测,结合溶解态CH4与N2O浓度、水质及运行参数,解析了2种工艺的产-排特征差异。结果表明:2座水厂的日均CH4排放强度无显著差异,分别为(0.67 ± 0.22),(0.65 ± 0.18)g/m3,污水管网厌氧生成的CH4在预处理单元的逸散是主要排放源(占总排放量70%以上)。高温与曝气吹脱是促进CH4逸散排放的关键因素。A2/O-MBR工艺的日均N2O排放强度[(0.132 ± 0.055) g/m3]显著高于A2/O工艺[(0.060 ± 0.046) g/m3]。膜池的高比例携氧回流及持续高强度曝气吹脱,显著增强了N2O的生成与逸散排放。A2/O工艺的N2O排放以碳源驱动的异养反硝化为主,而A2/O-MBR工艺主要受NH3-N负荷及好氧区DO驱动,以硝化型途径为主。2种工艺CH4与N2O排放因子均显著低于IPCC与行业指南推荐值,强调了排放因子本地化的重要性。研究填补了A2/O-MBR工艺温室气体产-排特征的研究空白,揭示了A2/O与A2/O-MBR工艺的产-排差异机制,并为建立温室气体排放清单提供了关键数据支撑,为制定针对性减排措施提供了科学依据,其结果可用于城市污水厂提标改造和新建项目的低碳工艺优选与规划。
微塑料对典型精神活性药物的吸附行为研究
王瑞雪, 王雨琪, 张承龙, 许赟赟
2026, 44(6): 138-147. doi: 10.13205/j.hjgc.202606014
摘要:
微塑料作为一种新型环境污染物,在水环境中与精神类药物吸附并不断迁移和转化,最终造成环境污染。为探究微塑料对精神活性药物的吸附行为及机理,选取颗粒粒径为50 μm的PE、PP、PS和PVC 4种微塑料作为实验主体,以及地西泮、氟西汀和米安色林3种精神类药物,模拟微塑料在水体中对3种药物的吸附,考察了其动力学特征、吸附等温线,以及pH、盐度对吸附的影响。通过采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型对4种微塑料吸附精神类药物的实验数据拟合分析得出,PE对氟西汀、PP对于米安色林、PVC对地西泮的吸附效果更好,PS对氟西汀的吸附作用存在一定线性特征。当自然表层水pH值在6.5~8.5时,微塑料对地西泮的吸附最大。随着NaCl浓度的增加,溶液中地西泮的平衡吸附量也逐渐增大,非静电作用主导地西泮的吸附,增加离子强度可以提高地西泮在水中微塑料上的吸附能力。
环境介质中的有价资源绿色回收利用技术开发
玉米秸秆在水处理中的资源化利用:去除模拟地下水中硝酸盐
王丽娜, 陈利荣, 马琨, 贾彪, 王珍
2026, 44(6): 148-157. doi: 10.13205/j.hjgc.202606015
摘要:
为探讨玉米秸秆作为固相碳源去除地下水中硝酸盐的可持续性能及组织差异影响机制,研究通过循环异养反硝化实验,系统评估了叶片、茎髓、茎皮、茎节、苞叶及混合组织为碳源体系的脱氮效能、脱氮可持续性、DOC释放特性、碳源利用率、中间产物积累及环境因子变化,并结合动力学拟合、相关性分析与结构方程模型揭示其脱氮调控机制。结果表明:以混合组织与苞叶为碳源的体系表现出最高的反硝化效率,展现出良好缓释特性与持续供碳能力,4次重复脱氮实验中,硝酸盐去除率均稳定维持在98%以上,NO-2-N和NH+4-N等副产物浓度处于较低水平。相关性分析与结构方程模型表明,碳源类型主要通过调控DOC释放进而影响体系pH、电导率及三氮(NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N)转化路径,间接决定总氮去除效率。以玉米秸秆不同组织作为碳源的体系在反硝化效率、碳源利用率、氮素转化路径及微环境调控方面存在差异,其中混合组织和苞叶作为碳源兼具效率与稳定性,是较优碳源选择,但需注意苞叶在反应过程中易释放异味,可能对实际应用环境造成影响,需进一步处理。
钙碳沉淀法脱硫预处理含钡废渣的机理研究
杨丹, 李琛, 吴含章, 彭基益, 龚子豪, 余志元
2026, 44(6): 158-165. doi: 10.13205/j.hjgc.202606016
摘要:
针对钡渣中硫含量高、深度脱除困难等问题,采用碳酸钠作为脱硫剂,分别考察了反应温度、反应时间与碳酸钠浓度对钡渣脱硫行为的影响,并通过XRD与SEM-EDS分析了钡渣脱硫过程的物相转变规律与微观形貌演变行为,揭示钡渣脱硫过程的反应机理与限制条件。研究结果表明,含钡废渣的脱硫过程主要依赖钙矾石与溶液中碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,从而实现硫的脱除。然而,反应过程中生成的碳酸钙沉淀会逐渐富集于钙矾石表面,阻碍脱硫反应的进一步进行。在反应温度为60 ℃,反应时间为5 h,碳酸钠溶液浓度为2 mol/L的条件下,钡渣的脱硫率可达91.21%,钡渣中硫含量仅为0.27%,符合水泥窑协同处置的HJ 662—2013《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》。
《回收锌原料》标准修订解读:基于资源循环和低碳发展视角
张科伟, 程拥, 冯均利, 降林华, 何宏平
2026, 44(6): 166-175. doi: 10.13205/j.hjgc.202606017
摘要:
在全球绿色转型深化与资源环境约束趋紧的背景下,中国以“双碳”目标为引领,推进“无废城市”建设,将废物资源化列为可持续发展的关键路径。锌作为国民经济的基础金属,面临对外依存度高、原生资源开采逼近红线的挑战,再生锌产业由此成为弥补资源缺口的核心力量。然而,YS/T 1093—2015《再生锌原料》在分类体系、技术指标及环保要求等方面均已滞后,难以适配产业技术升级与原料结构复杂化的发展需求。聚焦新版标准YS/T 1093—2024《回收锌原料》,系统分析其修订背景、核心内容及对产业链的影响。此次修订不仅将名称从“再生锌原料”调整为“回收锌原料”,更明确了其冶炼前端中间原料的本质属性。新标准构建了覆盖6类典型含锌物料的分类分级体系,拓展了低品位复杂物料的利用范围;同时大幅收紧氟、氯、铅等关键有害元素限值,增设水分控制与外观判别指标,显著提升标准的可操作性与指导性。通过与欧盟相关标准对比,进一步揭示该标准在原料覆盖广度、工艺适配能力及环境风险防控机制上的系统性提升。此外,从新旧标准对比、产业实操建议及国际标准对标3个维度,探讨了该标准的实施路径与未来优化方向。新标准的实施有望推动再生锌产业向集约化、高值化与清洁化转型,既提升资源循环效率、减轻环境压力,也为中国锌资源战略安全保障和低碳发展提供有力支撑。
多过程耦合的环境工程装备与工艺集成
不同预处理后猪场废水ASBR工艺产氢特征对比
孙健, 杨志鹏, 张冬梅, 张玲, 王浩雨, 钟家兴, 汪晓玲, 杜居历
2026, 44(6): 176-182. doi: 10.13205/j.hjgc.202606018
摘要:
猪场废水属于高浓度有机废水,在厌氧发酵过程中产氢是向清洁能源转化的重要路径。利用3个ASBR反应器分别对原水、MAP沉淀回收氮磷后上清液及MAP预处理上清液协同污泥热处理,分别进行产氢特征对比研究。结果表明:在不调节进水pH值条件下,原水反应器产氢量均<0.50 mmol/(kg·d),当进水COD浓度为1800 mg/L时,MAP预处理上清液和协同厌氧污泥75 ℃加热0.5 h后的反应器产氢量分别达到48.17,71.44 mmol/(kg·d);进水COD浓度为2400 mg/L时,3个反应器产甲烷浓度分别为10.8%、14.2%、9.1%,表明MAP预处理对废水产氢产甲烷均有显著促进作用;此后,随着进水COD浓度增大,原水反应器甲烷浓度升高至14.6%,此时各反应器COD平均去除率分别为78.9%、70.8%和52.5%。在调节pH值条件下,3个反应器均在pH为4.0时获得最高产氢量,分别为0.10, 7.74,8.83 mol/(kg·d),研究结果可为探索猪场废水的厌氧产氢提供参考。
燃煤机组污泥掺烧粉尘特性表征及气动振打电除尘改造试验研究
赵海宝, 唐志昌, 王少权, 谢洁, 徐建立
2026, 44(6): 183-189. doi: 10.13205/j.hjgc.202606019
摘要:
燃煤机组污泥掺烧的烟气粉尘黏性大,导致炉后环保设备积灰问题严重。在此背景下分析了电除尘器积灰原理,对积灰粉尘层特性进行表征,发现燃煤机组污泥掺烧后导致烟气含水量增加,颗粒形态改变和粉尘黏性增加等问题。为此,开发出阳极气动振打电除尘技术以提高电除尘阳极板清灰性能。对浙江嘉华电厂某1000 MW机组电除尘器进行了气动振打电除尘器改造,并进行了工程应用试验,2025年2月,在掺烧污泥工况下对电除尘器性能进行对比测试。试验结果显示:在比集尘面积为118 m2·s/m3和负荷为987 MW运行的情况下,电除尘器出口粉尘浓度从改造前的25.32 mg/m3降低到改造后的7.95 mg/m3。分析得出:污泥掺烧后电除尘器第一电场阳极板积灰严重,产生反电晕现象,高压电源闪络,二次电压和二次电流运行参数低。增设阳极气动振打,消除了振打加速度小的区域,阳极板得到有效清灰,高压电源的二次电压和二次电流得到有效抬升,电除尘提效显著。气动振打电除尘技术可为燃煤机组生物质(污泥)掺烧和低负荷运行的电除尘改造提供参考。
新型摆动式超细格栅的运行效果及污染机理
程远韬, 张宗胜, 张杰, 吴志超, 藏莉莉
2026, 44(6): 190-201. doi: 10.13205/j.hjgc.202606020
摘要:
针对我国城镇污水处理厂普遍存在的进水泥砂量超设计值、碳源不足问题,以及传统预处理工艺(格栅+沉砂池+初沉池)对细微泥砂去除效率低、碳源保留率低等缺陷,开发了一种新型摆动式超细格栅预处理设备。该设备筛分精度达到0.1 mm。在1000 m3/d中试规模下,系统测试了0.05~0.4 mm等不同孔径筛网摆动式超细格栅的污染物去除效能,并通过粒度分析、COD组分划分及污染层表征探究其作用机理。结果表明:0.1 mm摆动式超细格栅对SS去除率达89.3%(传统预处理工艺为57.4%),COD去除率仅为9.5%(传统预处理工艺为28.6%),碳源保留率达93%,可近乎完全截留粒径>0.1 mm的颗粒,对0.075~0.1 mm颗粒的去除率>98%,在COD、SS波动下性能稳定,并提出了微网污染的三阶段理论。0.1 mm摆动式超细格栅首次将筛分精度提高至0.1 mm,显著提升了细微泥砂的截留效率以及有效碳源的保留率,抗水质波动能力强。
蓄热式氧化炉(RTO)总体能量体系的构建与应用分析
魏子强, 陆朝阳, 瞿晓磊, 李明, 徐遵主, 陈弘睿, 陈伟杰
2026, 44(6): 202-208. doi: 10.13205/j.hjgc.202606021
摘要:
为了对蓄热式氧化炉(regenerative thermal oxidizer,RTO)节能燃烧提供理论依据,需要对RTO运行过程中各能量节点进行分析,细化RTO热平衡核算,建立RTO总体能量体系。以三室RTO为研究对象,以RTO整体作为分析体系,核算废气从进入RTO炉开始不同阶段气流的焓值,建立全流程热平衡模型,系统分析废气预热、燃烧、热量回收及热损失传递过程;提出包含蓄热体动态换热、多股气流耦合及复杂边界热损失的能量核算方法,引入蓄热体纵向温度分布函数,弥补蓄热室热量核算难点;构建了涵盖RTO设备内部11个关键能量节点的热力学体系;并根据不同行业RTO运行设计特点,对总体能量体系应用范围进行分析,可根据实际工况调整总体能量体系的平衡项,使构建的RTO总体能量体系具有广泛的适用性。通过构建某手套行业RTO能量体系进行热平衡核算验证,预测精度可从14.3%提升至2.8%,为未来智能化节能燃烧研究提供理论基础。
VOCs催化燃烧反应器气流分布数值模拟及结构优化
侯雨昕, 易天立, 肖海麟, 欧阳铭, 刘鹏, 付名利
2026, 44(6): 209-216. doi: 10.13205/j.hjgc.202606022
摘要:
以某漆包线企业的VOCs催化燃烧反应器为研究对象,利用Fluent软件对其内部流场进行数值模拟,探究了进气扩张段长度、进气扩张段角度、催化剂床层间距对反应器内速度场的影响,分析了更改加热管布置方式后反应器内温度场的变化。结果表明:综合考虑实际使用空间及气流出现回流区等因素,扩张段长度选择250 mm为宜。反应器扩张段角度为0°时,反应器内气流速度分布均匀效果最佳,但应结合实际工况合理设计扩张段角度。催化剂床层间距为0.05 m时,满足单层催化剂压差≼200 Pa工程要求,同时催化剂床层内部的气流分布得到明显改善。双侧交替式安装加热管区域的气体温度分布较好,能使催化剂床层温度整体提升,有利于VOCs催化燃烧过程。