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2016年 第34卷 第6期
2016, 34(6): 1-5.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606001
摘要:
以湘江流域河床表层沉积物为吸附剂,用于去除水中Cd~(2+)、Pb~(2+),系统研究了沉积物对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附规律,并探讨了其吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)后的化学稳定性。结果表明,当2种离子单独存在时,沉积物对Cd~(2+)、Pb~(2+)均具有较好的吸附效果;当2种离子同时存在时,由于竞争作用,沉积物对Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附量分别减小了约40%和16%。对吸附平衡的溶液进行曝气和用双蒸水清洗吸附饱和的沉积物后,Cd~(2+)、Pb~(2+)的释放比例较小,说明湘江流域河床表层沉积物吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)后,其化学稳定性较好。沉积物的SEM、FTIR和XRD分析发现,沉积物结构多孔,表面含有大量—OH、—NH,这些基团在吸附重金属阳离子过程中起重要作用。研究结果表明,湘江流域河床表层沉积物对去除水中的Cd~(2+)、Pb~(2+)有较好的效果,该成果对湘江流域重金属污染控制具有重要参考价值。
以湘江流域河床表层沉积物为吸附剂,用于去除水中Cd~(2+)、Pb~(2+),系统研究了沉积物对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附规律,并探讨了其吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)后的化学稳定性。结果表明,当2种离子单独存在时,沉积物对Cd~(2+)、Pb~(2+)均具有较好的吸附效果;当2种离子同时存在时,由于竞争作用,沉积物对Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附量分别减小了约40%和16%。对吸附平衡的溶液进行曝气和用双蒸水清洗吸附饱和的沉积物后,Cd~(2+)、Pb~(2+)的释放比例较小,说明湘江流域河床表层沉积物吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)后,其化学稳定性较好。沉积物的SEM、FTIR和XRD分析发现,沉积物结构多孔,表面含有大量—OH、—NH,这些基团在吸附重金属阳离子过程中起重要作用。研究结果表明,湘江流域河床表层沉积物对去除水中的Cd~(2+)、Pb~(2+)有较好的效果,该成果对湘江流域重金属污染控制具有重要参考价值。
2016, 34(6): 6-9.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606002
摘要:
通过分析城市河流功能需求及其演变趋势,介绍了现有各生态修复技术,论述城市河流生态修复的发展趋势,总结针对各种功能的生态修复技术,旨在说明城市河流的修复需考虑到其功能需求的特殊性,针对不同的城市河流,生态修复的侧重点也应有所变化,以起到更好的修复效果。
通过分析城市河流功能需求及其演变趋势,介绍了现有各生态修复技术,论述城市河流生态修复的发展趋势,总结针对各种功能的生态修复技术,旨在说明城市河流的修复需考虑到其功能需求的特殊性,针对不同的城市河流,生态修复的侧重点也应有所变化,以起到更好的修复效果。
2016, 34(6): 10-13.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606003
摘要:
结合太湖流域农村生活污水处理的要求,筛选出目前太湖流域农村所采用的5种主要污水处理工艺,从经济、技术和运行管理3个层面确定了6个评价指标。基于熵权理论和灰色关联分析理论,建立了太湖流域农村生活污水处理工艺优选的熵权灰色关联分析模型。对备选方案与理想方案的关联度分析,得出工艺的优劣排序,并进行了评价结果的分析,为农村生活污水处理的工艺选择提供了较好的参考依据。
结合太湖流域农村生活污水处理的要求,筛选出目前太湖流域农村所采用的5种主要污水处理工艺,从经济、技术和运行管理3个层面确定了6个评价指标。基于熵权理论和灰色关联分析理论,建立了太湖流域农村生活污水处理工艺优选的熵权灰色关联分析模型。对备选方案与理想方案的关联度分析,得出工艺的优劣排序,并进行了评价结果的分析,为农村生活污水处理的工艺选择提供了较好的参考依据。
2016, 34(6): 14-17.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606004
摘要:
以4种不同工艺系统为例,分别在反硝化产生浮泥(甲)及厌氧发酵产生浮泥(乙)两种条件下,研究了出水浊度与悬浮固体浓度(SS)以及浊度与悬浮颗粒携带污染物COD、TN及TP之间的相关性规律。结果表明:浊度与SS、COD、TN及TP之间存在显著的线性关系,在反硝化产生浮泥条件下,SS、COD、TN及TP随单位浊度(1 NTU)的增加分别增加2.737,3.134,0.265,0.063 mg/L,厌氧发酵产生浮泥条件下,各指标则分别增加2.656,3.130,0.187,0.057 mg/L。SS和COD增加量与泥龄呈相关。TN和TP增加量因不同工艺系统特性而异。在浊度大于3.71 NTU,且液相各指标与排放标准相差不大时,出水综合水质指标的提高可通过物理强化降低浊度实现。
以4种不同工艺系统为例,分别在反硝化产生浮泥(甲)及厌氧发酵产生浮泥(乙)两种条件下,研究了出水浊度与悬浮固体浓度(SS)以及浊度与悬浮颗粒携带污染物COD、TN及TP之间的相关性规律。结果表明:浊度与SS、COD、TN及TP之间存在显著的线性关系,在反硝化产生浮泥条件下,SS、COD、TN及TP随单位浊度(1 NTU)的增加分别增加2.737,3.134,0.265,0.063 mg/L,厌氧发酵产生浮泥条件下,各指标则分别增加2.656,3.130,0.187,0.057 mg/L。SS和COD增加量与泥龄呈相关。TN和TP增加量因不同工艺系统特性而异。在浊度大于3.71 NTU,且液相各指标与排放标准相差不大时,出水综合水质指标的提高可通过物理强化降低浊度实现。
2016, 34(6): 18-22.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606005
摘要:
高效合成了3种新型芳酰胺类萃取剂(编号为1、2、3),利用原子吸收和原子荧光手段,研究了它们对水环境中Pb~(~(2+))、Fe~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(~(2+))、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)这8种金属离子的液-液萃取性能,并横向比较了这类萃取剂结构中配位基数目对萃取性能的影响。结果发现,这3种萃取剂对Hg~(2+)较其他金属离子均具有较高的萃取率和分离因子,其中萃取剂1可将Hg~(2+)从这8种金属离子中完全分离出来;三聚体2能从Hg~(2+)、Cd~(~(2+))、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)这6种金属离子中完全分离出Hg~(2+);除Fe~(2+)外,二聚体3能从其余7种金属离子中完全分离出Hg~(2+)。这3种萃取剂的萃取能力随配位基数目增加而增强,但未呈现出正比关系,并对可能原因进行了初步分析。这类新型萃取剂的选择性能,在高效回收水环境中的汞离子方面具有潜在应用价值。
高效合成了3种新型芳酰胺类萃取剂(编号为1、2、3),利用原子吸收和原子荧光手段,研究了它们对水环境中Pb~(~(2+))、Fe~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(~(2+))、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)这8种金属离子的液-液萃取性能,并横向比较了这类萃取剂结构中配位基数目对萃取性能的影响。结果发现,这3种萃取剂对Hg~(2+)较其他金属离子均具有较高的萃取率和分离因子,其中萃取剂1可将Hg~(2+)从这8种金属离子中完全分离出来;三聚体2能从Hg~(2+)、Cd~(~(2+))、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)这6种金属离子中完全分离出Hg~(2+);除Fe~(2+)外,二聚体3能从其余7种金属离子中完全分离出Hg~(2+)。这3种萃取剂的萃取能力随配位基数目增加而增强,但未呈现出正比关系,并对可能原因进行了初步分析。这类新型萃取剂的选择性能,在高效回收水环境中的汞离子方面具有潜在应用价值。
2016, 34(6): 23-27.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606006
摘要:
微纳米气泡的出现及其不同于普通气泡的特点,使其在水处理等领域显现出优良的技术优势和应用前景。介绍了微纳米气泡以及其比表面积大、停留时间长、自身增压溶解、界面ζ电位高、产生自由基、强化传质效率等特点,论述了微纳米气泡在水体增氧、气浮工艺、强化臭氧化、增强生物活性等环境污染控制领域的应用研究。之后重点阐述了微纳米气泡发生装置及其发生机理,提出开发结构简单、能耗更低、性能更优的发生装置是微纳米气泡技术未来研究的重点。
微纳米气泡的出现及其不同于普通气泡的特点,使其在水处理等领域显现出优良的技术优势和应用前景。介绍了微纳米气泡以及其比表面积大、停留时间长、自身增压溶解、界面ζ电位高、产生自由基、强化传质效率等特点,论述了微纳米气泡在水体增氧、气浮工艺、强化臭氧化、增强生物活性等环境污染控制领域的应用研究。之后重点阐述了微纳米气泡发生装置及其发生机理,提出开发结构简单、能耗更低、性能更优的发生装置是微纳米气泡技术未来研究的重点。
2016, 34(6): 28-31.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606007
摘要:
旁路水解酸化技术既能实现污泥减量,又能为污水脱氮除磷补充碳源。采用水解酸化作为污泥旁路减量化技术,研究其污泥减量的运行性能和机理,同时考察了对污水处理工艺污染物去除的影响。采用污泥水解酸化旁路处理,得到污泥减量率为30%,其中水解酸化的贡献为0.7%,延长污泥龄贡献为17.1%,能量解偶联等贡献为12.2%。污泥水解酸化旁路处理对污水生物处理工艺的出水水质以及微生物活性影响不显著。水解酸化过程中会降低微生物脱氮活性,但对污水处理主反应器中微生物活性影响较小。污泥旁路水解酸化污泥减量工艺中,对污泥减量机理的解析,需要综合考虑水解酸化与污泥龄等对污泥减量效果的影响。
旁路水解酸化技术既能实现污泥减量,又能为污水脱氮除磷补充碳源。采用水解酸化作为污泥旁路减量化技术,研究其污泥减量的运行性能和机理,同时考察了对污水处理工艺污染物去除的影响。采用污泥水解酸化旁路处理,得到污泥减量率为30%,其中水解酸化的贡献为0.7%,延长污泥龄贡献为17.1%,能量解偶联等贡献为12.2%。污泥水解酸化旁路处理对污水生物处理工艺的出水水质以及微生物活性影响不显著。水解酸化过程中会降低微生物脱氮活性,但对污水处理主反应器中微生物活性影响较小。污泥旁路水解酸化污泥减量工艺中,对污泥减量机理的解析,需要综合考虑水解酸化与污泥龄等对污泥减量效果的影响。
2016, 34(6): 32-35.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606008
摘要:
以河北曹妃甸水稻田为研究对象,分析测定灌溉水样中SS、COD和氨氮的含量并依据有关国家标准确定其污染程度。根据当地农业生产条件、工程地质与农田环境特点及不同治理方案的经济技术可行性,选用由工程保障和植物生态系统构成的多级表面流强化人工湿地系统修复灌溉水有机污染,并对其修复效果进行量化评价。结果表明:研究区内稻田灌溉水SS、COD、NH3-N 3种污染物的浓度削减率依次为76.17%、60.02%、55.08%,出水达到农田灌溉水质标准和地表水Ⅴ类水质要求。人工湿地系统的建立不仅改善灌溉水水质,保证农产品质量,还有效恢复了湿地的生态功能,实现环境与经济效益的统一。
以河北曹妃甸水稻田为研究对象,分析测定灌溉水样中SS、COD和氨氮的含量并依据有关国家标准确定其污染程度。根据当地农业生产条件、工程地质与农田环境特点及不同治理方案的经济技术可行性,选用由工程保障和植物生态系统构成的多级表面流强化人工湿地系统修复灌溉水有机污染,并对其修复效果进行量化评价。结果表明:研究区内稻田灌溉水SS、COD、NH3-N 3种污染物的浓度削减率依次为76.17%、60.02%、55.08%,出水达到农田灌溉水质标准和地表水Ⅴ类水质要求。人工湿地系统的建立不仅改善灌溉水水质,保证农产品质量,还有效恢复了湿地的生态功能,实现环境与经济效益的统一。
2016, 34(6): 36-40.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606009
摘要:
通过实验室模拟,研究了曝气处理及水景构筑物复氧处理(喷泉处理和跌水处理)对护岸型湿地中氮磷去除效率的影响。结果表明,护岸型湿地对缓流景观水体中的氮磷去除率分别约为61%和72%;曝气处理及水景构筑物复氧处理通过提高水体的DO值促进了护岸型湿地对氮磷的去除,对比空白系统,TP去除率提高了11.6%~19.1%,TN去除率提高了10.5%~16.1%;同时,喷泉处理和跌水处理通过对水体的较大扰动作用进一步强化了湿地对TP的吸附和强化絮凝作用;此外,硝化作用是护岸型湿地去除TN的主要控制步骤。
通过实验室模拟,研究了曝气处理及水景构筑物复氧处理(喷泉处理和跌水处理)对护岸型湿地中氮磷去除效率的影响。结果表明,护岸型湿地对缓流景观水体中的氮磷去除率分别约为61%和72%;曝气处理及水景构筑物复氧处理通过提高水体的DO值促进了护岸型湿地对氮磷的去除,对比空白系统,TP去除率提高了11.6%~19.1%,TN去除率提高了10.5%~16.1%;同时,喷泉处理和跌水处理通过对水体的较大扰动作用进一步强化了湿地对TP的吸附和强化絮凝作用;此外,硝化作用是护岸型湿地去除TN的主要控制步骤。
2016, 34(6): 41-45.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606010
摘要:
以河北省某煤化工企业污水处理车间缺氧池出水为处理对象,通过添加自行研发的环保菌剂,考察其对实际焦化废水COD去除效果;利用聚合酶链式反应和变性梯度凝胶电泳联合技术(PCR-DGGE)分析添加环保菌剂前后生化系统中污泥微生物群落的变化。研究表明:通过添加环保菌剂,中试系统出水COD平均去除率比活性污泥系统提高了18%;PCR-DGGE结果显示,经过菌剂强化后的生化系统中污泥微生物的种类更加丰富,优势微生物由原先的14种增加到了23种。
以河北省某煤化工企业污水处理车间缺氧池出水为处理对象,通过添加自行研发的环保菌剂,考察其对实际焦化废水COD去除效果;利用聚合酶链式反应和变性梯度凝胶电泳联合技术(PCR-DGGE)分析添加环保菌剂前后生化系统中污泥微生物群落的变化。研究表明:通过添加环保菌剂,中试系统出水COD平均去除率比活性污泥系统提高了18%;PCR-DGGE结果显示,经过菌剂强化后的生化系统中污泥微生物的种类更加丰富,优势微生物由原先的14种增加到了23种。
2016, 34(6): 46-51.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606011
摘要:
以Cr(VI)模拟废水为研究对象,研究了铁碳微电解过程中溶液p H、铁屑投加量、反应时间、铁碳质量比及溶液初始浓度等因素对处理过程的影响。在单因素实验基础上,以Cr(VI)去除率为考察目标,溶液初始p H、反应时间、铁炭质量比为考察因素,采用Box-Behnken响应曲面法优化了铁炭微电解处理Cr(VI)的工艺条件与拟合二次多项式回归数学模型,分析了3个独立变量之间的交互作用对Cr(VI)去除率的影响。结果表明,当最佳工艺条件p H为2,反应时间为60 min,m(Fe)∶m(C)为2.5时废水中Cr(VI)去除率可达97.85%,与模型预测值96.46%接近,证实了该模型的可靠性。
以Cr(VI)模拟废水为研究对象,研究了铁碳微电解过程中溶液p H、铁屑投加量、反应时间、铁碳质量比及溶液初始浓度等因素对处理过程的影响。在单因素实验基础上,以Cr(VI)去除率为考察目标,溶液初始p H、反应时间、铁炭质量比为考察因素,采用Box-Behnken响应曲面法优化了铁炭微电解处理Cr(VI)的工艺条件与拟合二次多项式回归数学模型,分析了3个独立变量之间的交互作用对Cr(VI)去除率的影响。结果表明,当最佳工艺条件p H为2,反应时间为60 min,m(Fe)∶m(C)为2.5时废水中Cr(VI)去除率可达97.85%,与模型预测值96.46%接近,证实了该模型的可靠性。
2016, 34(6): 52-55.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606012
摘要:
高级氧化技术具有无二次污染、独特的技术性及稳定性等优点受到广大研究者的青睐。对Fenton氧化法、臭氧氧化法、光催化氧化法、超声氧化法、超临界水氧化法及催化湿式氧化法等几种高级氧化技术在废水领域的研究现状与发展进行了详细的综述。同时,根据目前高级氧化技术开发、研究及应用的现状,展望了高级氧化技术的研究发展方向:1)寻找新技术使氧化体系产生大量强氧化能力的自由基;2)在分析氧化体系影响因素的基础上,探究新型的催化剂、电极材料及可替代的反应溶液等;3)满足低成本、高效率的前提下,研发高端设备等。
高级氧化技术具有无二次污染、独特的技术性及稳定性等优点受到广大研究者的青睐。对Fenton氧化法、臭氧氧化法、光催化氧化法、超声氧化法、超临界水氧化法及催化湿式氧化法等几种高级氧化技术在废水领域的研究现状与发展进行了详细的综述。同时,根据目前高级氧化技术开发、研究及应用的现状,展望了高级氧化技术的研究发展方向:1)寻找新技术使氧化体系产生大量强氧化能力的自由基;2)在分析氧化体系影响因素的基础上,探究新型的催化剂、电极材料及可替代的反应溶液等;3)满足低成本、高效率的前提下,研发高端设备等。
2016, 34(6): 56-63.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606013
摘要:
自深圳某污水处理厂曝气池和二沉池的污泥中分离得到2株通过共代谢机制降解直链烷基苯磺酸钠(LAS)的细菌L-2和L-15。通过生理生化和16S rRNA基因序列分析,初步鉴定细菌L-2和L-15分别为Klebsiella sp.和Enterobacter sp.。研究表明:L-2和L-15以LAS作为唯一碳源时,对其降解率仅有1.1%和5.9%。当添加葡萄糖作生长基质,L-2在温度30℃,p H=7.5,m(葡萄糖)∶m(LAS)为20∶1的条件下,对50 mg/L的LAS的降解率可达94.2%;L-15在温度30℃,p H=7.5,m(葡萄糖)∶m(LAS)为16∶1的条件下,对50 mg/L的LAS的降解率可达92.2%。试验结果说明,筛选得到的2株细菌在共代谢的作用下,可以有效地实现废水中LAS降解。
自深圳某污水处理厂曝气池和二沉池的污泥中分离得到2株通过共代谢机制降解直链烷基苯磺酸钠(LAS)的细菌L-2和L-15。通过生理生化和16S rRNA基因序列分析,初步鉴定细菌L-2和L-15分别为Klebsiella sp.和Enterobacter sp.。研究表明:L-2和L-15以LAS作为唯一碳源时,对其降解率仅有1.1%和5.9%。当添加葡萄糖作生长基质,L-2在温度30℃,p H=7.5,m(葡萄糖)∶m(LAS)为20∶1的条件下,对50 mg/L的LAS的降解率可达94.2%;L-15在温度30℃,p H=7.5,m(葡萄糖)∶m(LAS)为16∶1的条件下,对50 mg/L的LAS的降解率可达92.2%。试验结果说明,筛选得到的2株细菌在共代谢的作用下,可以有效地实现废水中LAS降解。
2016, 34(6): 64-68.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606014
摘要:
通过等离子体改性和接枝提高热解炭的吸附性能,同时探讨了改性热解炭的延时性和接枝率对于其吸附性能的影响,并利用扫描电子显微镜对热解炭、活化热解炭以及活化接枝热解炭的表面结构加以研究。实验结果表明,等离子体改性后的热解炭对亚甲基蓝的吸附性能有一定提高,但存在延时性问题,接枝丙烯酸后热解炭的吸附性能进一步提高。在等离子体活化后的1.5~2 h,接枝率为10%~15%时,活化接枝热解炭的吸附性能达到最佳。
通过等离子体改性和接枝提高热解炭的吸附性能,同时探讨了改性热解炭的延时性和接枝率对于其吸附性能的影响,并利用扫描电子显微镜对热解炭、活化热解炭以及活化接枝热解炭的表面结构加以研究。实验结果表明,等离子体改性后的热解炭对亚甲基蓝的吸附性能有一定提高,但存在延时性问题,接枝丙烯酸后热解炭的吸附性能进一步提高。在等离子体活化后的1.5~2 h,接枝率为10%~15%时,活化接枝热解炭的吸附性能达到最佳。
2016, 34(6): 69-74.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606015
摘要:
利用矿物材料麦饭石高含铝量的组分特性,根据絮凝过程的基本原理,初次研制了具有特殊絮凝效果的无机絮凝剂。使用XRD分析仪和SEM扫描电镜对原材料和处理后的絮凝剂表面特性进行了表征分析,以水质的浊度和COD为处理目标函数,深入考察了投加量和p H的影响,得到了最佳的操作条件,并使用了Zeta电位仪,进一步探讨了絮凝前后水中Zeta电位对絮凝效果的影响。在投加量为600mg/L,p H为8时,污水浊度和COD去除率分别可以达到96.22%和82.50%,且絮凝过程具有矾花大、结构紧实、沉降速度快等特点。
利用矿物材料麦饭石高含铝量的组分特性,根据絮凝过程的基本原理,初次研制了具有特殊絮凝效果的无机絮凝剂。使用XRD分析仪和SEM扫描电镜对原材料和处理后的絮凝剂表面特性进行了表征分析,以水质的浊度和COD为处理目标函数,深入考察了投加量和p H的影响,得到了最佳的操作条件,并使用了Zeta电位仪,进一步探讨了絮凝前后水中Zeta电位对絮凝效果的影响。在投加量为600mg/L,p H为8时,污水浊度和COD去除率分别可以达到96.22%和82.50%,且絮凝过程具有矾花大、结构紧实、沉降速度快等特点。
2016, 34(6): 75-79.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606016
摘要:
以改性海泡石为载体,采用浸渍-共沉淀法负载Cu0、MnO制备了中性条件下催化H_2O_2氧化催化剂(简称中性催化剂)。以铝材切削液废水为处理对象,研究了催化剂在中性条件下的催化性能,通过投加不同浓度的羟基自由基捕捉剂叔丁醇,对反应机理进行了探讨,同时研究了过氧化氢用量、催化剂用量等因素对废水COD去除率的影响。结果表明:在中性条件下,催化剂对铝材切削液废水具有较高的COD去除率,当过氧化氢用量为1.25 mol/L,催化剂用量为25 g/L,室温条件反应120 min时,COD去除率达到88%;经该方法处理后,废水ρ(BOD5)/ρ(COD)由处理前的0.09提升到处理后的0.36,可生化性得到了明显提高。
以改性海泡石为载体,采用浸渍-共沉淀法负载Cu0、MnO制备了中性条件下催化H_2O_2氧化催化剂(简称中性催化剂)。以铝材切削液废水为处理对象,研究了催化剂在中性条件下的催化性能,通过投加不同浓度的羟基自由基捕捉剂叔丁醇,对反应机理进行了探讨,同时研究了过氧化氢用量、催化剂用量等因素对废水COD去除率的影响。结果表明:在中性条件下,催化剂对铝材切削液废水具有较高的COD去除率,当过氧化氢用量为1.25 mol/L,催化剂用量为25 g/L,室温条件反应120 min时,COD去除率达到88%;经该方法处理后,废水ρ(BOD5)/ρ(COD)由处理前的0.09提升到处理后的0.36,可生化性得到了明显提高。
2016, 34(6): 80-84.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606017
摘要:
在实验室模拟环境中研究了内蒙古段黄河表层沉积物对氨氮的吸附特征,并探讨吸附反应的可逆性。研究结果表明,沉积物对氨氮的吸附反应符合Langumuir等温吸附模型,得出春季最大吸附量为416.67~909.10 mg/kg,秋季为714.29~2 000.00 mg/kg,与沉积物TN、TP、CEC及有机质呈显著正相关关系;沉积物氨氮的吸附-解吸平衡浓度平均为1.61 mg/L;沉积物对氨氮的吸附行为属于不可逆反应。
在实验室模拟环境中研究了内蒙古段黄河表层沉积物对氨氮的吸附特征,并探讨吸附反应的可逆性。研究结果表明,沉积物对氨氮的吸附反应符合Langumuir等温吸附模型,得出春季最大吸附量为416.67~909.10 mg/kg,秋季为714.29~2 000.00 mg/kg,与沉积物TN、TP、CEC及有机质呈显著正相关关系;沉积物氨氮的吸附-解吸平衡浓度平均为1.61 mg/L;沉积物对氨氮的吸附行为属于不可逆反应。
2016, 34(6): 85-89.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606018
摘要:
以絮凝剂聚合硅酸铝为分散物质,对高铁酸钾水溶液中的高铁酸根离子进行隔离,以减少其碰撞几率,抑制其自身分解,协促高铁酸钾对有机物的稳定氧化,延长其氧化时间和提高降解效率。研究了聚合硅酸铝加入量对高铁酸钾稳定性的调节和降解作用机制,探讨了溶液p H值对两者协同降解作用的影响,用正交试验法找出了两者最佳的配比和最适宜的p H值点,并从理论上建立了废水COD降解率与聚合硅酸铝加入量、高铁酸钾加入量以及溶液p H值之间的关系,通过实际工程案例进行了验证,结果基本一致。
以絮凝剂聚合硅酸铝为分散物质,对高铁酸钾水溶液中的高铁酸根离子进行隔离,以减少其碰撞几率,抑制其自身分解,协促高铁酸钾对有机物的稳定氧化,延长其氧化时间和提高降解效率。研究了聚合硅酸铝加入量对高铁酸钾稳定性的调节和降解作用机制,探讨了溶液p H值对两者协同降解作用的影响,用正交试验法找出了两者最佳的配比和最适宜的p H值点,并从理论上建立了废水COD降解率与聚合硅酸铝加入量、高铁酸钾加入量以及溶液p H值之间的关系,通过实际工程案例进行了验证,结果基本一致。
2016, 34(6): 90-94.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606019
摘要:
"史上最严"的控烟条例《北京市控制吸烟条例》正式实施,现行空气净化器性能测试中以香烟烟雾作为颗粒物污染源的标准受到挑战;加之燃香源颗粒物净化手段少有讨论。故以室内燃香替代香烟作为PM2.5的污染源,在环境实验舱内通过对市售净化器性能指标CADR进行测试,证明燃香可产生持续且稳定的颗粒物,可以替代香烟作为颗粒物污染源。燃香全程净化效果试验表明:在一根燃香的过程中时,开启净化器可保持采样点全程优质的空气质量;使用两根燃香时,采样点高度差异可导致明显的浓度差异,建议使用中考虑净化器摆放高度。
"史上最严"的控烟条例《北京市控制吸烟条例》正式实施,现行空气净化器性能测试中以香烟烟雾作为颗粒物污染源的标准受到挑战;加之燃香源颗粒物净化手段少有讨论。故以室内燃香替代香烟作为PM2.5的污染源,在环境实验舱内通过对市售净化器性能指标CADR进行测试,证明燃香可产生持续且稳定的颗粒物,可以替代香烟作为颗粒物污染源。燃香全程净化效果试验表明:在一根燃香的过程中时,开启净化器可保持采样点全程优质的空气质量;使用两根燃香时,采样点高度差异可导致明显的浓度差异,建议使用中考虑净化器摆放高度。
2016, 34(6): 95-100.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606020
摘要:
以乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺和三乙醇胺为胺源,采用水热法对凹凸黏土进行胺化处理,制备甲醛吸附剂。通过X射线衍射、场发射扫描电镜、能量分析光谱仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱对样品粉末进行表征测试,探究不同胺处理的黏土对甲醛吸附性能的差异。结果表明:黏土经胺化处理后,表面带有氨基,对甲醛均具有较好的吸附性能,其中乙醇胺处理的黏土样品吸附性最强,循环吸附6次的过程中,试验箱内甲醛浓度均低于0.1 mg/m3。
以乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺和三乙醇胺为胺源,采用水热法对凹凸黏土进行胺化处理,制备甲醛吸附剂。通过X射线衍射、场发射扫描电镜、能量分析光谱仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱对样品粉末进行表征测试,探究不同胺处理的黏土对甲醛吸附性能的差异。结果表明:黏土经胺化处理后,表面带有氨基,对甲醛均具有较好的吸附性能,其中乙醇胺处理的黏土样品吸附性最强,循环吸附6次的过程中,试验箱内甲醛浓度均低于0.1 mg/m3。
2016, 34(6): 101-105.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606021
摘要:
采用宝鸡市2014年夏季臭氧相关监测数据对臭氧及其前体物污染特征进行研究。结果表明:多云导致的太阳辐射降低对臭氧浓度下降贡献40%,降水对臭氧浓度降低贡献55%。O3与NOx在辐射时段内呈一次负相关,相关系数为0.96,在无辐射时段无显著相关性。O3与CO在辐射时段呈二次线性负相关,相关系数为0.92,在无辐射时段呈二次线性正相关,相关系数为0.96。宝鸡市夏季CO/NOx比值为40.5。
采用宝鸡市2014年夏季臭氧相关监测数据对臭氧及其前体物污染特征进行研究。结果表明:多云导致的太阳辐射降低对臭氧浓度下降贡献40%,降水对臭氧浓度降低贡献55%。O3与NOx在辐射时段内呈一次负相关,相关系数为0.96,在无辐射时段无显著相关性。O3与CO在辐射时段呈二次线性负相关,相关系数为0.92,在无辐射时段呈二次线性正相关,相关系数为0.96。宝鸡市夏季CO/NOx比值为40.5。
2016, 34(6): 106-109.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606022
摘要:
针对传统电改袋除尘器内部烟气分布不均匀,无法实现在除尘器运行中更换滤袋等问题,提出一种新型电改袋除尘器,并利用CFX软件对其流场进行了数值模拟。结果表明:与传统电改袋除尘器相比,新型电改袋除尘器各袋室处理烟气量基本相同,滤袋底部区域气流速度分布均匀,偏流程度小,可有效地防止滤袋磨损和二次扬尘。
针对传统电改袋除尘器内部烟气分布不均匀,无法实现在除尘器运行中更换滤袋等问题,提出一种新型电改袋除尘器,并利用CFX软件对其流场进行了数值模拟。结果表明:与传统电改袋除尘器相比,新型电改袋除尘器各袋室处理烟气量基本相同,滤袋底部区域气流速度分布均匀,偏流程度小,可有效地防止滤袋磨损和二次扬尘。
2016, 34(6): 110-113.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606023
摘要:
在立式管式炉燃烧试验装置上,O_2/CO_2燃烧条件下,对半焦煤在不同温度及氧气浓度对燃料N向NO转化规律进行研究。结果表明:ρ(O_2)∶ρ(CO_2)=1∶4燃烧气氛,1 000℃时,NO生成曲线表现出双峰结构趋势,温度升高后,双峰均变为单峰,NO生成总量降低,燃料N向NO转化率降低,N转化率达稳定时刻的时间向前推移60 s;温度维持1 000℃恒温,各氧气浓度条件下均有双峰结构,燃料N转化率随氧气浓度升高,N转化率基本保持不变,只有在ρ(O_2)∶ρ(CO_2)=4∶6时,表现出降低趋势,N转化率达稳定的时间向后延迟210 s。
在立式管式炉燃烧试验装置上,O_2/CO_2燃烧条件下,对半焦煤在不同温度及氧气浓度对燃料N向NO转化规律进行研究。结果表明:ρ(O_2)∶ρ(CO_2)=1∶4燃烧气氛,1 000℃时,NO生成曲线表现出双峰结构趋势,温度升高后,双峰均变为单峰,NO生成总量降低,燃料N向NO转化率降低,N转化率达稳定时刻的时间向前推移60 s;温度维持1 000℃恒温,各氧气浓度条件下均有双峰结构,燃料N转化率随氧气浓度升高,N转化率基本保持不变,只有在ρ(O_2)∶ρ(CO_2)=4∶6时,表现出降低趋势,N转化率达稳定的时间向后延迟210 s。
2016, 34(6): 114-118.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606024
摘要:
利用2006—2014年大气质量监测数据,分析了聊城市大气质量年变化、季节变化和日变化特征。结果发现,聊城市大气质量从2013年开始出现了显著下降,主要是PM2.5、PM10超标,这与聊城大规模棚户区改造和道路建设有关;从季节变化看,聊城大气质量在秋冬季节污染最严重,这与自然气候变化和供暖等人类活动密切相关;从日变化看,上下班高峰时段污染物浓度上升明显。在分析影响聊城市大气质量主要因素的基础上,提出了改善聊城大气质量的建议与对策。
利用2006—2014年大气质量监测数据,分析了聊城市大气质量年变化、季节变化和日变化特征。结果发现,聊城市大气质量从2013年开始出现了显著下降,主要是PM2.5、PM10超标,这与聊城大规模棚户区改造和道路建设有关;从季节变化看,聊城大气质量在秋冬季节污染最严重,这与自然气候变化和供暖等人类活动密切相关;从日变化看,上下班高峰时段污染物浓度上升明显。在分析影响聊城市大气质量主要因素的基础上,提出了改善聊城大气质量的建议与对策。
2016, 34(6): 119-124.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606025
摘要:
为系统了解成都市黑碳气溶胶(BC)的污染特征,利用四川省环境监测站提供的成都市人民南路四段2013年9月至2014年7月逐时BC监测数据,对其浓度进行了统计分析。结果表明:1)BC小时平均浓度变化范围较大,介于0.01~57.83μg/m3,浓度中值(5.17μg/m3)小于平均值(7.32μg/m3),即BC小时浓度具有偏态分布特征。2)BC日均浓度变化范围为2~28.2μg/m3,其浓度日变化在四季均呈明显的单谷型,谷值出现在16:00时附近,表现为从凌晨到10:00时变化较平稳,10:00—16:00时浓度急剧下降,16:00到夜间浓度急剧上升;浓度季变化呈现出冬高夏低,春秋平稳的基本特征。3)秋、冬、春、夏四季BC本底浓度值分别为2.49,5.05,2.89,2.43μg/m3。4)BC质量浓度与PM2.5和PM10变化趋势一致,BC浓度相对颗粒物浓度变化较快,在0.01水平上与PM2.5和PM10均呈显著正相关,相关系数分别为0.657、0.638,与温度、降水和风速均呈负相关,相关系数分别为-0.334,-0.338,-0.202。
为系统了解成都市黑碳气溶胶(BC)的污染特征,利用四川省环境监测站提供的成都市人民南路四段2013年9月至2014年7月逐时BC监测数据,对其浓度进行了统计分析。结果表明:1)BC小时平均浓度变化范围较大,介于0.01~57.83μg/m3,浓度中值(5.17μg/m3)小于平均值(7.32μg/m3),即BC小时浓度具有偏态分布特征。2)BC日均浓度变化范围为2~28.2μg/m3,其浓度日变化在四季均呈明显的单谷型,谷值出现在16:00时附近,表现为从凌晨到10:00时变化较平稳,10:00—16:00时浓度急剧下降,16:00到夜间浓度急剧上升;浓度季变化呈现出冬高夏低,春秋平稳的基本特征。3)秋、冬、春、夏四季BC本底浓度值分别为2.49,5.05,2.89,2.43μg/m3。4)BC质量浓度与PM2.5和PM10变化趋势一致,BC浓度相对颗粒物浓度变化较快,在0.01水平上与PM2.5和PM10均呈显著正相关,相关系数分别为0.657、0.638,与温度、降水和风速均呈负相关,相关系数分别为-0.334,-0.338,-0.202。
2016, 34(6): 125-129.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606026
摘要:
针对粉尘治理工程设计中经常混淆的设计理念,介绍了两种粉尘收集系统在环境治理中的各自应用特点,通过对两个工程实例的系统分析和经验总结,得出以下结论:脉冲袋式除尘系统和真空负压吸尘系统是两种不同的粉尘收集系统,脉冲袋式除尘系统是以控制粉尘逸散为原则,在尘源点密闭的基础上形成一定的负压,须合理确定系统的设计风量和吸尘罩的设置;真空负压吸尘系统则是以尽可能多收集粉尘减少人工清扫强度为原则,须优化设计吸尘管网,保证最远处吸尘点能有效吸力。
针对粉尘治理工程设计中经常混淆的设计理念,介绍了两种粉尘收集系统在环境治理中的各自应用特点,通过对两个工程实例的系统分析和经验总结,得出以下结论:脉冲袋式除尘系统和真空负压吸尘系统是两种不同的粉尘收集系统,脉冲袋式除尘系统是以控制粉尘逸散为原则,在尘源点密闭的基础上形成一定的负压,须合理确定系统的设计风量和吸尘罩的设置;真空负压吸尘系统则是以尽可能多收集粉尘减少人工清扫强度为原则,须优化设计吸尘管网,保证最远处吸尘点能有效吸力。
2016, 34(6): 130-135.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606027
摘要:
在唐山市区对大气环境VOCs进行样品采集,对VOCs污染特征及臭氧生成潜势进行了分析。结果表明:唐山市区VOCs主要以烷烃和芳香烃为主,分别占VOCs总质量浓度的50.3%和30.4%。烷烃和烯烃以丁烷和丙烯等组分为主,芳香烃以苯、甲苯、乙苯和二甲苯为主。由于污染源排放强度、气象条件和光化学反应强弱的影响,VOCs浓度有明显的小时变化特征,8:00—10:00浓度最高,中午较低,且与早上相比,烯烃浓度降低比例中午最大。VOCs臭氧生成潜势敏感性组分以烯烃为主,占总VOCs臭氧生成潜势贡献的49.0%~66.8%,其主要敏感性种类为丙烯。
在唐山市区对大气环境VOCs进行样品采集,对VOCs污染特征及臭氧生成潜势进行了分析。结果表明:唐山市区VOCs主要以烷烃和芳香烃为主,分别占VOCs总质量浓度的50.3%和30.4%。烷烃和烯烃以丁烷和丙烯等组分为主,芳香烃以苯、甲苯、乙苯和二甲苯为主。由于污染源排放强度、气象条件和光化学反应强弱的影响,VOCs浓度有明显的小时变化特征,8:00—10:00浓度最高,中午较低,且与早上相比,烯烃浓度降低比例中午最大。VOCs臭氧生成潜势敏感性组分以烯烃为主,占总VOCs臭氧生成潜势贡献的49.0%~66.8%,其主要敏感性种类为丙烯。
2016, 34(6): 136-139.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606028
摘要:
鉴于废弃SCR脱硝催化剂中含有多种痕量重金属以及可回收利用物质,从处理工艺包括重金属的去除、有价金属的回收等方面综述了废弃SCR脱硝催化剂无害化处理的现状,总结了现阶段的研究重点以及工业化应用的瓶颈。目前主要关注废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨、钛的回收工艺,但工业化成本昂贵,难以实现效益均衡化。根据现行废弃SCR脱硝催化剂的处置规范,烟气飞灰中重金属的存在是废催化剂处置工艺复杂化的关键。研究重金属的去除以及有价金属的回收,方能最终实现针对废弃SCR脱硝催化剂无害化处理工艺的综合研发。
鉴于废弃SCR脱硝催化剂中含有多种痕量重金属以及可回收利用物质,从处理工艺包括重金属的去除、有价金属的回收等方面综述了废弃SCR脱硝催化剂无害化处理的现状,总结了现阶段的研究重点以及工业化应用的瓶颈。目前主要关注废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨、钛的回收工艺,但工业化成本昂贵,难以实现效益均衡化。根据现行废弃SCR脱硝催化剂的处置规范,烟气飞灰中重金属的存在是废催化剂处置工艺复杂化的关键。研究重金属的去除以及有价金属的回收,方能最终实现针对废弃SCR脱硝催化剂无害化处理工艺的综合研发。
2016, 34(6): 140-145.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606029
摘要:
对餐厨垃圾进行厌氧消化处理可以有效规避填埋和焚烧等传统方式带来的环境污染风险,实现餐厨垃圾的资源化和无害化,但餐厨垃圾厌氧消化的水解步骤通常被认为是整个厌氧消化的限速步骤。一些物理、化学、生物和复合的预处理手段,可以达到减小餐厨垃圾颗粒粒径和增强可溶性的目的,进而促进餐厨垃圾的厌氧消化。通过阐述各种餐厨垃圾预处理原理,总结其对厌氧消化的影响,并提出了未来餐厨垃圾厌氧消化预处理的发展方向。
对餐厨垃圾进行厌氧消化处理可以有效规避填埋和焚烧等传统方式带来的环境污染风险,实现餐厨垃圾的资源化和无害化,但餐厨垃圾厌氧消化的水解步骤通常被认为是整个厌氧消化的限速步骤。一些物理、化学、生物和复合的预处理手段,可以达到减小餐厨垃圾颗粒粒径和增强可溶性的目的,进而促进餐厨垃圾的厌氧消化。通过阐述各种餐厨垃圾预处理原理,总结其对厌氧消化的影响,并提出了未来餐厨垃圾厌氧消化预处理的发展方向。
2016, 34(6): 146-149.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606030
摘要:
考察了不同温度下新型E-D厌氧反应器处理餐厨垃圾的效能,并从污泥的粒径分布、金属离子含量等角度分析了反应器内污泥理化特性的变化。结果表明,在进水COD为5 000 mg/L、HRT为24 h、温度为25~30℃时,E-D反应器对餐厨垃圾COD的平均去除率在90%以上。当温度降低到20℃后,COD去除率仅为77%左右,出水COD高达1 000 mg/L以上,且出水中乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸的含量分别达到了287.1,546.7,89.8,156.8,93.4 mg/L;颗粒污泥中钙、镁含量分别减少为21.84,5.14 mg/L;其表面积平均粒径、体积平均粒径减少为97.9,333.3μm。这表明温度为20℃,对颗粒污泥的稳定性造成了负面影响,产甲烷菌的活性受到抑制,导致效能降低。
考察了不同温度下新型E-D厌氧反应器处理餐厨垃圾的效能,并从污泥的粒径分布、金属离子含量等角度分析了反应器内污泥理化特性的变化。结果表明,在进水COD为5 000 mg/L、HRT为24 h、温度为25~30℃时,E-D反应器对餐厨垃圾COD的平均去除率在90%以上。当温度降低到20℃后,COD去除率仅为77%左右,出水COD高达1 000 mg/L以上,且出水中乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸的含量分别达到了287.1,546.7,89.8,156.8,93.4 mg/L;颗粒污泥中钙、镁含量分别减少为21.84,5.14 mg/L;其表面积平均粒径、体积平均粒径减少为97.9,333.3μm。这表明温度为20℃,对颗粒污泥的稳定性造成了负面影响,产甲烷菌的活性受到抑制,导致效能降低。
2016, 34(6): 150-154.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606031
摘要:
随着城市污水排放量的增多和成分的复杂化,污泥处理已成为污水处理厂面临的最大难题。脱水污泥含水率高,不利于后续的处理与再利用。污泥热干化可将污泥含水率降至10%~40%,但该过程耗能大,会大幅增加污泥处理成本,不利于污泥处理技术的推广应用。以拉萨、上海、重庆为例,分别对带式干化、热泵-太阳能干化、热泵-太阳能-蓄热干化3种污泥干化工艺的经济性进行分析,阐明了不同干化方式的适用特点,为相变蓄热技术在污泥干化中的推广应用提供了技术参考。
随着城市污水排放量的增多和成分的复杂化,污泥处理已成为污水处理厂面临的最大难题。脱水污泥含水率高,不利于后续的处理与再利用。污泥热干化可将污泥含水率降至10%~40%,但该过程耗能大,会大幅增加污泥处理成本,不利于污泥处理技术的推广应用。以拉萨、上海、重庆为例,分别对带式干化、热泵-太阳能干化、热泵-太阳能-蓄热干化3种污泥干化工艺的经济性进行分析,阐明了不同干化方式的适用特点,为相变蓄热技术在污泥干化中的推广应用提供了技术参考。
2016, 34(6): 155-158.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606032
摘要:
基于我国水泥行业资源环境承载力现状,建立了水泥行业环境管理类型区划分指标体系,采用层次分析法、灰色聚类法、GIS分析方法和二维判断矩阵法对水泥行业环境管理类型区进行了划分。研究结果表明:我国生态制约比较严重的区域主要分布在西南地区、黄土高原、云贵高原,以及华南、西北、东北部分地区。我国SO2单指标超标区、PM10单指标超标区主要分布在华北地区、西南的贵州地区,以及西北、东北、华中部分地区。SO2和PM10双指标超标区主要包括内蒙古西部、中部的部分地区,以及山西、陕西、河南部分地区。生态环境制约较强区主要分布在贵州及其周边地区,另在陕西、山西、内蒙古、宁夏等有零星分布。目前国内未出现生态环境制约极强的区域。研究结果对于我国水泥行业的环境管理具有指导意义。
基于我国水泥行业资源环境承载力现状,建立了水泥行业环境管理类型区划分指标体系,采用层次分析法、灰色聚类法、GIS分析方法和二维判断矩阵法对水泥行业环境管理类型区进行了划分。研究结果表明:我国生态制约比较严重的区域主要分布在西南地区、黄土高原、云贵高原,以及华南、西北、东北部分地区。我国SO2单指标超标区、PM10单指标超标区主要分布在华北地区、西南的贵州地区,以及西北、东北、华中部分地区。SO2和PM10双指标超标区主要包括内蒙古西部、中部的部分地区,以及山西、陕西、河南部分地区。生态环境制约较强区主要分布在贵州及其周边地区,另在陕西、山西、内蒙古、宁夏等有零星分布。目前国内未出现生态环境制约极强的区域。研究结果对于我国水泥行业的环境管理具有指导意义。
2016, 34(6): 159-163.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606033
摘要:
以北京市丰台区能源-大气系统为实际案例,结合区间机会约束规划方法,以区间参数和随机参数反映系统的不确定信息,以能源系统总成本最小化为目标函数,以能源供需、热电生产、新能源消费、大气污染物排放等为主要约束条件,建立了区域能源-大气优化模型。通过交互式算法,确定了不同风险水平下的优化方案。研究结果表明:丰台区将建立以天然气为主要能源载体,燃气发电供热为主,新能源发电供热为补充的多元化能源系统。
以北京市丰台区能源-大气系统为实际案例,结合区间机会约束规划方法,以区间参数和随机参数反映系统的不确定信息,以能源系统总成本最小化为目标函数,以能源供需、热电生产、新能源消费、大气污染物排放等为主要约束条件,建立了区域能源-大气优化模型。通过交互式算法,确定了不同风险水平下的优化方案。研究结果表明:丰台区将建立以天然气为主要能源载体,燃气发电供热为主,新能源发电供热为补充的多元化能源系统。
2016, 34(6): 164-167.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606034
摘要:
沼气作为一种典型的生物质能源通过提纯可制得生物甲烷(BNG),低温提纯作为一种制取生物甲烷的技术目前仍处于实验室阶段,并没有任何工程应用。从原理出发,提出了沼气进行低温提纯的两种方式,即气液分离与气固分离。通过对相图的研究与沼气热力学参数的计算得出结论。结果表明:气液分离难以保证CH4含量,可行性较差,气固分离模式可达到分离目的,可行性较强。随后从能耗的角度对低温提纯进行分析。计算结果表明,BNG纯度要达到车用天然气要求(CH4含量95%)时,低温分离所消耗的冷能约为77.2 k W。通过合理设计工艺可有效降低其能耗。
沼气作为一种典型的生物质能源通过提纯可制得生物甲烷(BNG),低温提纯作为一种制取生物甲烷的技术目前仍处于实验室阶段,并没有任何工程应用。从原理出发,提出了沼气进行低温提纯的两种方式,即气液分离与气固分离。通过对相图的研究与沼气热力学参数的计算得出结论。结果表明:气液分离难以保证CH4含量,可行性较差,气固分离模式可达到分离目的,可行性较强。随后从能耗的角度对低温提纯进行分析。计算结果表明,BNG纯度要达到车用天然气要求(CH4含量95%)时,低温分离所消耗的冷能约为77.2 k W。通过合理设计工艺可有效降低其能耗。
2016, 34(6): 168-172.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606035
摘要:
为了研究500k V户外型变电站作业场所的电磁环境,利用EFA-300电磁场强分析仪对9座不同类型的500 k V变电站作业场所的电磁场强度进行实测。共设置412个测点,覆盖3种典型变电站的室内作业场所和室外作业场所。测试结果显示:室内作业场所电磁场强度均远远低于国家关于公众暴露限值的标准(E≤4 k V/m,B≤100μT);不同类型500k V户外型变电站室外作业场所的电磁场强度平均值由高到低为:HGIS型变电站>AIS型变电站>GIS型变电站,表明GIS型配电方式更有利于减轻电磁污染。室外作业场所共有19.8%的测点电场强度超过我国行业标准(E≤5 k V/m),0.7%的测点磁感应强度超过我国行业标准(B≤500μT),其高电磁场强度区域集中在高压侧设备区以及电抗器密集区,最高电场强度达到14.860 k V/m,最高磁感应强度达到856μT,应重视此类区域工作人员的电磁场防护工作。
为了研究500k V户外型变电站作业场所的电磁环境,利用EFA-300电磁场强分析仪对9座不同类型的500 k V变电站作业场所的电磁场强度进行实测。共设置412个测点,覆盖3种典型变电站的室内作业场所和室外作业场所。测试结果显示:室内作业场所电磁场强度均远远低于国家关于公众暴露限值的标准(E≤4 k V/m,B≤100μT);不同类型500k V户外型变电站室外作业场所的电磁场强度平均值由高到低为:HGIS型变电站>AIS型变电站>GIS型变电站,表明GIS型配电方式更有利于减轻电磁污染。室外作业场所共有19.8%的测点电场强度超过我国行业标准(E≤5 k V/m),0.7%的测点磁感应强度超过我国行业标准(B≤500μT),其高电磁场强度区域集中在高压侧设备区以及电抗器密集区,最高电场强度达到14.860 k V/m,最高磁感应强度达到856μT,应重视此类区域工作人员的电磁场防护工作。
2016, 34(6): 173-176.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606036
摘要:
利用石灰、棉花秆生物炭、玉米秆生物炭和阴离子聚丙烯酰胺作为钝化剂,对3种浓度梯度的铜污染土壤进行处理。采用Tessier形态分级试验对钝化能力和效果进行评价,并以此研究土壤中铜的形态变化。结果发现,石灰(0.2%)、棉花秆生物炭(1%)和玉米秆生物炭(1%)和阴离子聚丙烯酰胺2‰对Cu污染土壤治理均具有较为良好的效果。在铜浓度为50 mg/kg的试验组中,石灰、棉花秆生物炭、玉米杆生物炭和阴离子聚丙烯酰胺可分别将有效态铜含量降低为6.73%、7.92%、8.16%、8.83%。Tessier形态分级试验结果表明:1)随着时间延长,水溶态+交换态铜含量自然降低;2)加入钝化剂的试验组,有效态Cu含量明显降低,缓和态和无毒态的Cu含量有不同程度地增加。说明施用钝化剂促进Cu由有效态向缓和态和无毒态转化是土壤原位修复的重要机制。
利用石灰、棉花秆生物炭、玉米秆生物炭和阴离子聚丙烯酰胺作为钝化剂,对3种浓度梯度的铜污染土壤进行处理。采用Tessier形态分级试验对钝化能力和效果进行评价,并以此研究土壤中铜的形态变化。结果发现,石灰(0.2%)、棉花秆生物炭(1%)和玉米秆生物炭(1%)和阴离子聚丙烯酰胺2‰对Cu污染土壤治理均具有较为良好的效果。在铜浓度为50 mg/kg的试验组中,石灰、棉花秆生物炭、玉米杆生物炭和阴离子聚丙烯酰胺可分别将有效态铜含量降低为6.73%、7.92%、8.16%、8.83%。Tessier形态分级试验结果表明:1)随着时间延长,水溶态+交换态铜含量自然降低;2)加入钝化剂的试验组,有效态Cu含量明显降低,缓和态和无毒态的Cu含量有不同程度地增加。说明施用钝化剂促进Cu由有效态向缓和态和无毒态转化是土壤原位修复的重要机制。
2016, 34(6): 177-181.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606037
摘要:
通过测定皂河湿地香蒲、芦苇、黑麦草和基质中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的浓度,分析植物对受6种重金属污染湿地的修复能力。结果表明:芦苇具有较高的重金属综合富集能力,香蒲具有较高的重金属综合转移能力;聚类分析表明:芦苇湿地受重金属污染程度最小。皮尔森相关性表明:Cd,Pb在香蒲与基质中呈极显著正相关(P<0.01);Cd、Cu、Pb分别在芦苇与基质中呈显著正相关(P<0.05);Cr、Cu、Zn分别在黑麦草与基质中呈显著正相关(P<0.05)。这表明可用植物指示湿地基质受重金属的污染程度。
通过测定皂河湿地香蒲、芦苇、黑麦草和基质中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的浓度,分析植物对受6种重金属污染湿地的修复能力。结果表明:芦苇具有较高的重金属综合富集能力,香蒲具有较高的重金属综合转移能力;聚类分析表明:芦苇湿地受重金属污染程度最小。皮尔森相关性表明:Cd,Pb在香蒲与基质中呈极显著正相关(P<0.01);Cd、Cu、Pb分别在芦苇与基质中呈显著正相关(P<0.05);Cr、Cu、Zn分别在黑麦草与基质中呈显著正相关(P<0.05)。这表明可用植物指示湿地基质受重金属的污染程度。
2016, 34(6): 182-186.
doi: 10.13205/j.hjgc.201606038
摘要:
粉煤灰用于土地复垦,可以改良土质,并提高粉煤灰的利用率,已成为粉煤灰主要利用途径之一。但是在自然降水的条件下,一些元素如锌、硒、锑等会从复垦土壤中被淋滤出,进而对环境造成危害。通过对粉煤灰复垦的土壤连续淋滤2,8,14 h,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对淋出液中的锌、硒、锑进行分析测定,实验结果表明,取样深度为10 cm时,随着离复垦土壤的距离增加,下游土壤中锌浓度一直减少,硒浓度先减少后增加,而锑浓度先增加后减少,与背景值相比,淋滤液中的锌和硒都有不同程度的富集。
粉煤灰用于土地复垦,可以改良土质,并提高粉煤灰的利用率,已成为粉煤灰主要利用途径之一。但是在自然降水的条件下,一些元素如锌、硒、锑等会从复垦土壤中被淋滤出,进而对环境造成危害。通过对粉煤灰复垦的土壤连续淋滤2,8,14 h,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对淋出液中的锌、硒、锑进行分析测定,实验结果表明,取样深度为10 cm时,随着离复垦土壤的距离增加,下游土壤中锌浓度一直减少,硒浓度先减少后增加,而锑浓度先增加后减少,与背景值相比,淋滤液中的锌和硒都有不同程度的富集。
