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2014年 第32卷 第4期
2014, 32(4): 1-3.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404001
摘要:
农业水资源污染是我国面临的严峻的环境问题,严重影响农业的可持续发展并威胁到人类健康。在分析我国农业用水现状的基础上,从农药、化肥和畜禽养殖等方面对农业用水的污染问题进行系统解析,并分类详细提出农业水资源污染问题的防治措施。
农业水资源污染是我国面临的严峻的环境问题,严重影响农业的可持续发展并威胁到人类健康。在分析我国农业用水现状的基础上,从农药、化肥和畜禽养殖等方面对农业用水的污染问题进行系统解析,并分类详细提出农业水资源污染问题的防治措施。
2014, 32(4): 4-8.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404002
摘要:
针对煤矿井下水质差的问题,研究了一种井下移动式软化装置。对影响离子软化再生效果和经济性的主要因素进行实验分析,对离子交换软化和加盐技术进行深入研究并设计出全自动软水器。通过实验室模拟实验,表明:该全自动软水器可将1 500 mg/L的高硬度水一次性降至15 mg/L以下,盐耗<150 g/mol,自耗水量<4%。
针对煤矿井下水质差的问题,研究了一种井下移动式软化装置。对影响离子软化再生效果和经济性的主要因素进行实验分析,对离子交换软化和加盐技术进行深入研究并设计出全自动软水器。通过实验室模拟实验,表明:该全自动软水器可将1 500 mg/L的高硬度水一次性降至15 mg/L以下,盐耗<150 g/mol,自耗水量<4%。
2014, 32(4): 9-13.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404003
摘要:
从深圳市白芒污水处理厂的人工快渗(CRI)系统筛选出6株反硝化细菌,通过细菌16S rDNA序列的测序和比对,并结合细菌的形态和生理学特征,基本确定F11菌株为布鲁菌属(Brucella sp.),F12、F53菌株为苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.),F21菌株为灿烂类芽孢杆菌(Paenibacillus lautus),F31菌株为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),F51菌株为纤维化纤维菌(Cellulosimicrobium cellulans);同时,在初始浓度为106单位/mL的条件下,经过12 d的脱氮性能检测,其对硝态氮的平均去除率为71%左右。对未来制备反硝化菌剂和加强CRI系统的脱氮能力奠定了基础。
从深圳市白芒污水处理厂的人工快渗(CRI)系统筛选出6株反硝化细菌,通过细菌16S rDNA序列的测序和比对,并结合细菌的形态和生理学特征,基本确定F11菌株为布鲁菌属(Brucella sp.),F12、F53菌株为苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.),F21菌株为灿烂类芽孢杆菌(Paenibacillus lautus),F31菌株为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),F51菌株为纤维化纤维菌(Cellulosimicrobium cellulans);同时,在初始浓度为106单位/mL的条件下,经过12 d的脱氮性能检测,其对硝态氮的平均去除率为71%左右。对未来制备反硝化菌剂和加强CRI系统的脱氮能力奠定了基础。
2014, 32(4): 14-17.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404004
摘要:
结合当前水体污染的形势提出运用人工湿地治理。列举一些运用人工湿地治理微污染水体实例,比较不同湿地系统之间的运行参数和处理效果等数据。证实人工湿地技术在对微污染水体的处理中运行效果良好,并针对性的提出人工湿地技术的几点改进方向,对人工湿地的发展进行展望。
结合当前水体污染的形势提出运用人工湿地治理。列举一些运用人工湿地治理微污染水体实例,比较不同湿地系统之间的运行参数和处理效果等数据。证实人工湿地技术在对微污染水体的处理中运行效果良好,并针对性的提出人工湿地技术的几点改进方向,对人工湿地的发展进行展望。
2014, 32(4): 18-21.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404005
摘要:
基于汾河水库水质监测数据(2011年11月—2012年11月)及汾河水库上游河段水质监测数据(2012年4月),应用单因子评价法对汾河水库及其上游河段进行水质评价,应用综合营养状态指数法对汾河水库进行营养状态评价,并对污染的成因从点源和面源两个方面进行分析,提出污染防治措施,以期为汾河水污染防治规划的编制提供依据。
基于汾河水库水质监测数据(2011年11月—2012年11月)及汾河水库上游河段水质监测数据(2012年4月),应用单因子评价法对汾河水库及其上游河段进行水质评价,应用综合营养状态指数法对汾河水库进行营养状态评价,并对污染的成因从点源和面源两个方面进行分析,提出污染防治措施,以期为汾河水污染防治规划的编制提供依据。
2014, 32(4): 22-26.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404006
摘要:
采用沙培实验,探讨4种草本植物(黑麦草、地毯草、早熟禾、高羊茅)对人工模拟雨水中重金属锌的吸收富集和去除效果,为植物滞留系统筛选草本植物提供科学依据。实验分析测定不同植物滞留系统介质、不同入口浓度情况下,植物地上部与根部锌含量及锌的去除率。结果表明:4种草本植物对人工模拟降雨径流中的锌均有较好的去除效果,锌的平均去除率为84.65%~91.12%。不同草本植物去除人工模拟降雨径流中锌的能力,从强到弱的顺序依次为:早熟禾>黑麦草>地毯草>高羊茅。其中,4种草本植物对锌的去除率随入口浓度的增加而增加;对于同一种草本植物同样的入口浓度情况下,沙土Ⅰ为最佳土壤介质,具有最佳去除锌能力。4种草本植物地上部和地下部锌累积量分别为419.19~960.98μg和569.61~1 024.11μg;其中黑麦草锌累积总量最高,其次是地毯草,最低为早熟禾。综合考虑污染物去除率和锌在植物体内的累积量,交替种植早熟禾和黑麦草可提高植物滞留系统去除锌的能力且有利于延长植物滞留系统寿命。
采用沙培实验,探讨4种草本植物(黑麦草、地毯草、早熟禾、高羊茅)对人工模拟雨水中重金属锌的吸收富集和去除效果,为植物滞留系统筛选草本植物提供科学依据。实验分析测定不同植物滞留系统介质、不同入口浓度情况下,植物地上部与根部锌含量及锌的去除率。结果表明:4种草本植物对人工模拟降雨径流中的锌均有较好的去除效果,锌的平均去除率为84.65%~91.12%。不同草本植物去除人工模拟降雨径流中锌的能力,从强到弱的顺序依次为:早熟禾>黑麦草>地毯草>高羊茅。其中,4种草本植物对锌的去除率随入口浓度的增加而增加;对于同一种草本植物同样的入口浓度情况下,沙土Ⅰ为最佳土壤介质,具有最佳去除锌能力。4种草本植物地上部和地下部锌累积量分别为419.19~960.98μg和569.61~1 024.11μg;其中黑麦草锌累积总量最高,其次是地毯草,最低为早熟禾。综合考虑污染物去除率和锌在植物体内的累积量,交替种植早熟禾和黑麦草可提高植物滞留系统去除锌的能力且有利于延长植物滞留系统寿命。
2014, 32(4): 27-31.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404007
摘要:
深度去除污泥中的水分是污泥无害化、减量化和资源化处理处置的关键。污泥热干化脱水是污泥深度脱水的一种有效方式。分析了污泥中水分分布特点等影响脱水的因素,介绍了国内外热干化方式和设备特点,最后归纳总结了热干化工程设计时如何进行热源、热介质选择、减少热损失、工程安全控制以及消除二次污染等重要事项。
深度去除污泥中的水分是污泥无害化、减量化和资源化处理处置的关键。污泥热干化脱水是污泥深度脱水的一种有效方式。分析了污泥中水分分布特点等影响脱水的因素,介绍了国内外热干化方式和设备特点,最后归纳总结了热干化工程设计时如何进行热源、热介质选择、减少热损失、工程安全控制以及消除二次污染等重要事项。
2014, 32(4): 32-35.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404008
摘要:
进水组分是模型的输入项,对于活性污泥数学模型(简称ASM)的稳态和动态模拟有着极为重要的意义。从城市生活污水中的主要有机成分糖类、蛋白质、脂肪3类物质出发,通过理论推导和实验证明,建立以糖类、蛋白质、脂肪浓度来计算出水质特性参数SS和XS的模型。通过对生活污水中有机成分糖类、蛋白质、脂肪按水质特性参数划分方法进行区分为ASM模型水质特性参数SS和XS的测定提供了一种有效途径,有助于改善现有的组分测定方法,促进ASM数学模型更好的为生产和应用服务。
进水组分是模型的输入项,对于活性污泥数学模型(简称ASM)的稳态和动态模拟有着极为重要的意义。从城市生活污水中的主要有机成分糖类、蛋白质、脂肪3类物质出发,通过理论推导和实验证明,建立以糖类、蛋白质、脂肪浓度来计算出水质特性参数SS和XS的模型。通过对生活污水中有机成分糖类、蛋白质、脂肪按水质特性参数划分方法进行区分为ASM模型水质特性参数SS和XS的测定提供了一种有效途径,有助于改善现有的组分测定方法,促进ASM数学模型更好的为生产和应用服务。
2014, 32(4): 36-40.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404009
摘要:
介绍了碱回收、木质素回收、水煤浆等传统技术对制浆黑液的应用现状,在此基础上对其各自的优缺点进行了分析,并对黑液气化、超临界水氧化和超临界水气化等新兴技术在造纸黑液资源化利用方面的国内外研究现状进行了阐述,以期为制浆黑液的资源化处理提供参考。
介绍了碱回收、木质素回收、水煤浆等传统技术对制浆黑液的应用现状,在此基础上对其各自的优缺点进行了分析,并对黑液气化、超临界水氧化和超临界水气化等新兴技术在造纸黑液资源化利用方面的国内外研究现状进行了阐述,以期为制浆黑液的资源化处理提供参考。
2014, 32(4): 41-45.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404010
摘要:
采用γ-Al2O3作为催化臭氧化催化剂,以偶氮染料橙黄G模拟废水为目标物,分析了γ-Al2O3和臭氧之间的协同作用,考察了催化剂粒径、pH、臭氧浓度等对橙黄G去除率的影响规律;通过添加叔丁醇和紫外-可见吸收光谱法,初步探讨了催化臭氧化处理橙黄G反应机理。结果表明:与单一臭氧降解和单一γ-Al2O3吸附体系相比,O3/γ-Al2O3体系能显著提高色度及COD去除率,体现出良好的协同作用;1000 mg/L的橙黄G模拟废水经120 min反应其色度去除率可达99.9%,COD去除率可以达到76.1%;投加羟基抑制剂叔丁醇,分析得出γ-Al2O3催化臭氧降解橙黄G是臭氧直接作用和羟基自由基共同作用引起的。
采用γ-Al2O3作为催化臭氧化催化剂,以偶氮染料橙黄G模拟废水为目标物,分析了γ-Al2O3和臭氧之间的协同作用,考察了催化剂粒径、pH、臭氧浓度等对橙黄G去除率的影响规律;通过添加叔丁醇和紫外-可见吸收光谱法,初步探讨了催化臭氧化处理橙黄G反应机理。结果表明:与单一臭氧降解和单一γ-Al2O3吸附体系相比,O3/γ-Al2O3体系能显著提高色度及COD去除率,体现出良好的协同作用;1000 mg/L的橙黄G模拟废水经120 min反应其色度去除率可达99.9%,COD去除率可以达到76.1%;投加羟基抑制剂叔丁醇,分析得出γ-Al2O3催化臭氧降解橙黄G是臭氧直接作用和羟基自由基共同作用引起的。
2014, 32(4): 46-50.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404011
摘要:
研究在低水温条件下连续砂滤池的反硝化脱氮效果及其主要影响因素,寻找最佳的甲醇碳源投加比。运行结果表明:当水温降低至11.7℃时,在连续砂滤池里反硝化菌培养时间为24 d;反硝化脱氮稳定运行后,砂滤池的滤速为4 m/h时反硝化去除总氮量超过15 mg/L,容积负荷达0.6 kg/(m3·d),最佳甲醇碳源投加比为2.8~3.2,出水COD、SS浓度均可达到一级A排放标准;影响连续砂滤池反硝化脱氮效果的主要因素为进水水温、硝酸盐浓度、溶解氧浓度、上升水力流速和甲醇投加比。
研究在低水温条件下连续砂滤池的反硝化脱氮效果及其主要影响因素,寻找最佳的甲醇碳源投加比。运行结果表明:当水温降低至11.7℃时,在连续砂滤池里反硝化菌培养时间为24 d;反硝化脱氮稳定运行后,砂滤池的滤速为4 m/h时反硝化去除总氮量超过15 mg/L,容积负荷达0.6 kg/(m3·d),最佳甲醇碳源投加比为2.8~3.2,出水COD、SS浓度均可达到一级A排放标准;影响连续砂滤池反硝化脱氮效果的主要因素为进水水温、硝酸盐浓度、溶解氧浓度、上升水力流速和甲醇投加比。
2014, 32(4): 51-54.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404012
摘要:
以淮河流域主要污染指标氨氮(NH3-N)和CODMn模拟淮河中游颖河口至田家庵河段水质状况,结合排污口多年排污实测资料,运用SMS-RMA4二维水质模块建立淮河中游颖河口至田家庵河段二维水质模型,并对模拟结果进行了验证和分析。同时对区段内一大型分汊河道(凤台大桥—平圩大桥段)进行了特定时段的分污量计算,研究得出分汊河道各汊口处污染物浓度随时间变化的动态分布曲线。所建模型能较为准确的描述淮河中游颖河口至田家庵河段的污染物迁移扩散过程,对河流环境管理和环境污染治理具有一定的指导意义。
以淮河流域主要污染指标氨氮(NH3-N)和CODMn模拟淮河中游颖河口至田家庵河段水质状况,结合排污口多年排污实测资料,运用SMS-RMA4二维水质模块建立淮河中游颖河口至田家庵河段二维水质模型,并对模拟结果进行了验证和分析。同时对区段内一大型分汊河道(凤台大桥—平圩大桥段)进行了特定时段的分污量计算,研究得出分汊河道各汊口处污染物浓度随时间变化的动态分布曲线。所建模型能较为准确的描述淮河中游颖河口至田家庵河段的污染物迁移扩散过程,对河流环境管理和环境污染治理具有一定的指导意义。
2014, 32(4): 55-58.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404013
摘要:
玻璃和水泥行业是我国重要基础材料工业,产业规模均超过世界总量的一半以上。和先进水平相比,我国玻璃、水泥炉窑氮氧化物排放水平明显偏高,强化其炉窑氮氧化物减排对于提高我国环境质量具有重要意义。对我国玻璃、水泥炉窑氮氧化物排放情况、减排技术及应用现状进行了分析,为进一步降低工业炉窑污染物排放提供参考。
玻璃和水泥行业是我国重要基础材料工业,产业规模均超过世界总量的一半以上。和先进水平相比,我国玻璃、水泥炉窑氮氧化物排放水平明显偏高,强化其炉窑氮氧化物减排对于提高我国环境质量具有重要意义。对我国玻璃、水泥炉窑氮氧化物排放情况、减排技术及应用现状进行了分析,为进一步降低工业炉窑污染物排放提供参考。
2014, 32(4): 59-62.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404014
摘要:
针对目前烟气治理的发展需要,提出了直流电晕氧化联合石灰浆液吸收同时脱除烟气中硫硝汞工艺。并介绍了工艺流程与方法,探讨了工艺中反应器结构与吸收剂的选择。通过以国内典型的烟气量为3×105m3/h的100 MW发电机组采用该工艺为例,进行了小型模拟实验。实验结果表明能耗约为总发电量的2.34%,运行成本在原脱硫的基础上增加了30%。从而分析了该工艺的可行性,为该工艺的工程应用提供了指导。
针对目前烟气治理的发展需要,提出了直流电晕氧化联合石灰浆液吸收同时脱除烟气中硫硝汞工艺。并介绍了工艺流程与方法,探讨了工艺中反应器结构与吸收剂的选择。通过以国内典型的烟气量为3×105m3/h的100 MW发电机组采用该工艺为例,进行了小型模拟实验。实验结果表明能耗约为总发电量的2.34%,运行成本在原脱硫的基础上增加了30%。从而分析了该工艺的可行性,为该工艺的工程应用提供了指导。
2014, 32(4): 63-66.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404015
摘要:
为研究山西北部煤层自燃区大气颗粒物污染特征,对山西北部煤层自燃区三区县共12个点位的TSP和PM10进行了采集分析。结果表明:山西北部煤层自燃区颗粒物污染较为严重,TSP、PM10平均浓度分别为(327.75±115.5)μg/m3、(205±74.1)μg/m3。TSP和PM10污染特征均表现为:河曲县>大同南郊区>宁武县,采空自燃区>露头煤层自燃区。PM10/TSP比值均大于0.6,采空自燃区与露头煤层自燃区PM10/TSP比值相等,井工矿的不同对其排放的颗粒物在TSP和PM10这一分级上没有较明显影响。无论是地理行政三区还是井工矿两区分类,PM10与TSP均表现出R2为0.98的高度线性相关,相互表征效果明显。
为研究山西北部煤层自燃区大气颗粒物污染特征,对山西北部煤层自燃区三区县共12个点位的TSP和PM10进行了采集分析。结果表明:山西北部煤层自燃区颗粒物污染较为严重,TSP、PM10平均浓度分别为(327.75±115.5)μg/m3、(205±74.1)μg/m3。TSP和PM10污染特征均表现为:河曲县>大同南郊区>宁武县,采空自燃区>露头煤层自燃区。PM10/TSP比值均大于0.6,采空自燃区与露头煤层自燃区PM10/TSP比值相等,井工矿的不同对其排放的颗粒物在TSP和PM10这一分级上没有较明显影响。无论是地理行政三区还是井工矿两区分类,PM10与TSP均表现出R2为0.98的高度线性相关,相互表征效果明显。
2014, 32(4): 67-70.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404016
摘要:
燃煤发电是我国重要的SO2、NOx、CO2排放源,面临着环境保护带来的重大约束。以常规亚临界火力发电(SCP)技术、富氧燃烧发电(O2/CO2)技术、整体煤气化联合循环发电(IGCC)技术为对象,以满足煤电行业基准收益率(8%)时的最低电价为评价标准,比较分析了以上三类煤电技术在纯发电系统、考虑脱硫、脱硝、碳捕集以及同时考虑脱硫、脱硝与碳捕集的五种情况下的经济性。研究结果表明:在不考虑碳捕集情况下,目前我国主流的SCP技术是三种技术中经济性最好的方案,在考虑碳捕集或同时考虑脱硫、脱硝与碳捕集时,IGCC技术经济性最好,SCP技术经济性最差。
燃煤发电是我国重要的SO2、NOx、CO2排放源,面临着环境保护带来的重大约束。以常规亚临界火力发电(SCP)技术、富氧燃烧发电(O2/CO2)技术、整体煤气化联合循环发电(IGCC)技术为对象,以满足煤电行业基准收益率(8%)时的最低电价为评价标准,比较分析了以上三类煤电技术在纯发电系统、考虑脱硫、脱硝、碳捕集以及同时考虑脱硫、脱硝与碳捕集的五种情况下的经济性。研究结果表明:在不考虑碳捕集情况下,目前我国主流的SCP技术是三种技术中经济性最好的方案,在考虑碳捕集或同时考虑脱硫、脱硝与碳捕集时,IGCC技术经济性最好,SCP技术经济性最差。
2014, 32(4): 71-74.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404017
摘要:
为了对包头市环境空气中PM2.5来源进行解析,在包百大楼设立采样点,于2011年9月—2012年6月利用TH-150C智能中流量(TSP)采样器与PM10-5-2.5大气可吸入颗粒物切割器,采集细颗粒物的重量,利用测量前后滤膜的重量差和通入气体流量体积的比值得出PM2.5的质量浓度。利用电感耦合等离子体质谱仪测定PM2.5中无机元素的含量;2001A型有机碳/元素碳(OC/EC)分析仪,测定PM2.5中碳组分的含量;采用DionexIC-2500型离子色谱仪测定无机离子的含量,最后利用富集因子法对PM2.5进行源解析。研究结果表明:包头市环境空气中PM2.5的质量浓度随时间变化,特征为秋冬季明显高于春夏季,主要原因是进入10月份包头市开始采暖,燃煤的大量增加导致PM2.5的质量浓度的升高,同时源解析结果表明其主要来源为燃煤、汽车尾气的排放、金属冶炼、生物质的燃烧(垃圾焚烧)和土壤尘(包括建筑和道路扬尘等)。
为了对包头市环境空气中PM2.5来源进行解析,在包百大楼设立采样点,于2011年9月—2012年6月利用TH-150C智能中流量(TSP)采样器与PM10-5-2.5大气可吸入颗粒物切割器,采集细颗粒物的重量,利用测量前后滤膜的重量差和通入气体流量体积的比值得出PM2.5的质量浓度。利用电感耦合等离子体质谱仪测定PM2.5中无机元素的含量;2001A型有机碳/元素碳(OC/EC)分析仪,测定PM2.5中碳组分的含量;采用DionexIC-2500型离子色谱仪测定无机离子的含量,最后利用富集因子法对PM2.5进行源解析。研究结果表明:包头市环境空气中PM2.5的质量浓度随时间变化,特征为秋冬季明显高于春夏季,主要原因是进入10月份包头市开始采暖,燃煤的大量增加导致PM2.5的质量浓度的升高,同时源解析结果表明其主要来源为燃煤、汽车尾气的排放、金属冶炼、生物质的燃烧(垃圾焚烧)和土壤尘(包括建筑和道路扬尘等)。
2014, 32(4): 75-78.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404018
摘要:
目前我国已实施的钢铁工业大气污染控制措施基本上都以控制一种污染物为目的,而对于同时实现烧结脱硫、脱硝、脱二恶英和脱重金属等相关技术还处于起步阶段。基于我国钢铁工业烧结烟气各污染物的排放标准要求和污染控制技术现状,分析了国内外典型钢铁烧结烟气多污染物协同控制技术——活性炭吸附工艺、MEROS工艺、EFA曳流吸收塔工艺、LJS-FGD多污染物协同净化工艺和催化氧化法综合清洁技术等五种技术的主要特点、存在问题等,并对其技术经济及减排效果进行了分析比较。
目前我国已实施的钢铁工业大气污染控制措施基本上都以控制一种污染物为目的,而对于同时实现烧结脱硫、脱硝、脱二恶英和脱重金属等相关技术还处于起步阶段。基于我国钢铁工业烧结烟气各污染物的排放标准要求和污染控制技术现状,分析了国内外典型钢铁烧结烟气多污染物协同控制技术——活性炭吸附工艺、MEROS工艺、EFA曳流吸收塔工艺、LJS-FGD多污染物协同净化工艺和催化氧化法综合清洁技术等五种技术的主要特点、存在问题等,并对其技术经济及减排效果进行了分析比较。
2014, 32(4): 79-82.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404019
摘要:
在氯化氢氧化CeCuK/Y分子筛催化剂研制基础上,针对氯乙酸生产中含乙酸的氯化氢尾气,制备出用钇改性的CeCuK/Y分子筛催化剂,采用常压固定床反应器考察了该催化剂对乙酸催化燃烧的性能。研究结果表明:当催化剂装填量为3 g,空气为氧化剂,乙酸体积分数为0.4%,反应气总空速在15000 h-1以内,反应温度为240℃时,乙酸去除率可达95%以上。经过200 h的稳定运行,乙酸的去除率始终保持在90%以上。同时,对该催化剂用于含乙酸的氯化氢氧化制氯反应的催化性能进行了研究,当催化剂用量为8 g,氧气为氧化剂,氯化氢、氧气流量均为130 mL/min,氯化氢气体中乙酸的体积分数为1%,在反应温度为430℃时,HCl的转化率可以达到75%。
在氯化氢氧化CeCuK/Y分子筛催化剂研制基础上,针对氯乙酸生产中含乙酸的氯化氢尾气,制备出用钇改性的CeCuK/Y分子筛催化剂,采用常压固定床反应器考察了该催化剂对乙酸催化燃烧的性能。研究结果表明:当催化剂装填量为3 g,空气为氧化剂,乙酸体积分数为0.4%,反应气总空速在15000 h-1以内,反应温度为240℃时,乙酸去除率可达95%以上。经过200 h的稳定运行,乙酸的去除率始终保持在90%以上。同时,对该催化剂用于含乙酸的氯化氢氧化制氯反应的催化性能进行了研究,当催化剂用量为8 g,氧气为氧化剂,氯化氢、氧气流量均为130 mL/min,氯化氢气体中乙酸的体积分数为1%,在反应温度为430℃时,HCl的转化率可以达到75%。
2014, 32(4): 83-86.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404020
摘要:
以CFD数值模拟为研究方法,研究了不同施工围栏高度对施工扬尘迁移扩散的影响规律。选取了4种施工围栏高度进行研究,分别为1.8,2.2,2.5,3.0 m。选取速度分别为3,5,8,12,15 m/s的来流风均匀流过不同围栏高度的施工场地,研究场地内风场情况以及施工扬尘的迁移扩散规律。结果表明:在土方区域背风面,来流风形成回流,不利于扬尘向外扩散。在土方区域迎风面,施工扬尘随上升流扩散到工地其他区域,造成扬尘污染。1.8 m的围栏围成的施工工地,施工扬尘相比其他围栏高度围成的施工场地,会更多的扩散到外界环境中,2.2 m高的围栏围成的施工工地施工扬尘扩散到外界环境相对较少,二者差距最大可达7.4%。不过随着风速的增大,围栏高度防止扬尘扩散到外界的作用越来越小。
以CFD数值模拟为研究方法,研究了不同施工围栏高度对施工扬尘迁移扩散的影响规律。选取了4种施工围栏高度进行研究,分别为1.8,2.2,2.5,3.0 m。选取速度分别为3,5,8,12,15 m/s的来流风均匀流过不同围栏高度的施工场地,研究场地内风场情况以及施工扬尘的迁移扩散规律。结果表明:在土方区域背风面,来流风形成回流,不利于扬尘向外扩散。在土方区域迎风面,施工扬尘随上升流扩散到工地其他区域,造成扬尘污染。1.8 m的围栏围成的施工工地,施工扬尘相比其他围栏高度围成的施工场地,会更多的扩散到外界环境中,2.2 m高的围栏围成的施工工地施工扬尘扩散到外界环境相对较少,二者差距最大可达7.4%。不过随着风速的增大,围栏高度防止扬尘扩散到外界的作用越来越小。
2014, 32(4): 87-91.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404021
摘要:
介绍了溶胶-凝胶法制备负载于活性炭纤维的Ce掺杂TiO2催化剂工艺流程;利用TiO2光催化和ACF吸附的协调技术,分析了表征参数、Ce掺杂量、煅烧条件、光照条件、负载次数和重复使用性等因素对降解醛酮污染物的影响。采用液相色谱技术,对生物柴油发动机尾气中的醛酮污染物进行了采样和分析。结果表明:Ce与TiO2的最佳物质的量比为0.25,最佳煅烧温度为400℃,煅烧时间为4.0 h,醛酮最大降解效率为90%,优化后的Ce-TiO2/ACF型催化剂光催化性能好,具有较强的低温降解生物柴油发动机尾气中醛酮污染物的能力。
介绍了溶胶-凝胶法制备负载于活性炭纤维的Ce掺杂TiO2催化剂工艺流程;利用TiO2光催化和ACF吸附的协调技术,分析了表征参数、Ce掺杂量、煅烧条件、光照条件、负载次数和重复使用性等因素对降解醛酮污染物的影响。采用液相色谱技术,对生物柴油发动机尾气中的醛酮污染物进行了采样和分析。结果表明:Ce与TiO2的最佳物质的量比为0.25,最佳煅烧温度为400℃,煅烧时间为4.0 h,醛酮最大降解效率为90%,优化后的Ce-TiO2/ACF型催化剂光催化性能好,具有较强的低温降解生物柴油发动机尾气中醛酮污染物的能力。
2014, 32(4): 92-94.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404022
摘要:
近年来,城市生活垃圾焚烧因其减容减量效果明显引起了广泛关注。然而,作为副产品的焚烧飞灰属于危险废物,其安全处置不容忽视。对水泥固化、化学药剂稳定化、酸溶剂提取、熔融固化四种飞灰处理方法进行了分析,阐述了各自的优缺点;详细介绍了飞灰熔融处理技术的相关进展,指出节能降耗是现阶段飞灰熔融亟待解决的问题。
近年来,城市生活垃圾焚烧因其减容减量效果明显引起了广泛关注。然而,作为副产品的焚烧飞灰属于危险废物,其安全处置不容忽视。对水泥固化、化学药剂稳定化、酸溶剂提取、熔融固化四种飞灰处理方法进行了分析,阐述了各自的优缺点;详细介绍了飞灰熔融处理技术的相关进展,指出节能降耗是现阶段飞灰熔融亟待解决的问题。
2014, 32(4): 95-98.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404023
摘要:
以液态钢渣为原料直接制备微晶玻璃,可充分利用渣中的物质和热量,避免传统钢渣处理过程中产生的环境污染和热量耗散。先将40%的电炉水淬钢渣和60%的辅料(硅石粉、刚玉粉和氧化钠等)粉末同时在1 450℃下分别熔融成液态,然后将液态钢渣倒入熔融的辅料液体中混合并保温1 h,得到的玻璃熔体经过浇注、退火、热处理过程制得微晶玻璃样品。利用XRD、SEM对微晶玻璃试样的微观结构进行表征,采用标准方法进行性能测试。结果表明:经700℃核化2 h,870℃晶化1 h后微晶玻璃的理化性能较好。主晶相为透辉石[(Mg6Al2Fe2)Ca(Si1.5Al5)O2]和普通辉石[Ca(Mg,Al,Fe)Si2O6],晶体形貌为颗粒状,直径为0.05~0.1μm,分布均匀。研究对开发热态钢渣资源化利用具有重要意义,提供了一种新途径。
以液态钢渣为原料直接制备微晶玻璃,可充分利用渣中的物质和热量,避免传统钢渣处理过程中产生的环境污染和热量耗散。先将40%的电炉水淬钢渣和60%的辅料(硅石粉、刚玉粉和氧化钠等)粉末同时在1 450℃下分别熔融成液态,然后将液态钢渣倒入熔融的辅料液体中混合并保温1 h,得到的玻璃熔体经过浇注、退火、热处理过程制得微晶玻璃样品。利用XRD、SEM对微晶玻璃试样的微观结构进行表征,采用标准方法进行性能测试。结果表明:经700℃核化2 h,870℃晶化1 h后微晶玻璃的理化性能较好。主晶相为透辉石[(Mg6Al2Fe2)Ca(Si1.5Al5)O2]和普通辉石[Ca(Mg,Al,Fe)Si2O6],晶体形貌为颗粒状,直径为0.05~0.1μm,分布均匀。研究对开发热态钢渣资源化利用具有重要意义,提供了一种新途径。
2014, 32(4): 99-104.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404024
摘要:
针对目前大多数建筑垃圾资源化企业选址仅考虑成本最小和对环境影响最小,缺乏对企业后续经营发展的考虑,建立了以资源化企业服务可靠度最大为目标的优化选址模型。资源化企业服务可靠度包括反映建筑垃圾回收准时性的"建筑垃圾回收可靠度"和反映再生产品送达准时性的"再生产品服务可靠度"。通过资源化企业服务可靠度最大化,解决选址结果对建筑垃圾回收准时性和再生产品送达准时性的影响。然后,针对模型中的关键参数进行了数学求解。最后以一个工程算例论证了该模型的可行性。
针对目前大多数建筑垃圾资源化企业选址仅考虑成本最小和对环境影响最小,缺乏对企业后续经营发展的考虑,建立了以资源化企业服务可靠度最大为目标的优化选址模型。资源化企业服务可靠度包括反映建筑垃圾回收准时性的"建筑垃圾回收可靠度"和反映再生产品送达准时性的"再生产品服务可靠度"。通过资源化企业服务可靠度最大化,解决选址结果对建筑垃圾回收准时性和再生产品送达准时性的影响。然后,针对模型中的关键参数进行了数学求解。最后以一个工程算例论证了该模型的可行性。
2014, 32(4): 105-110.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404025
摘要:
利用自行研制的臭氧处理装置对不同pH条件下的污泥进行化学氧化处理,研究酸碱与臭氧耦合处理对污泥pH、EC、以及NO-3-N、NH+4-N和PO3-4-P浓度的影响。结果显示:污泥pH值随臭氧处理时间增加呈现明显下降趋势;电导率值升高,其中pH4处理上升最为明显,终点值为52.3 ms;pH10处理时全氮含量下降最大,降低了22.9%;pH4处理的NO-3-N释放量最大,为52.59 mg/L;各处理条件下NH+4-N释放量均超过400%;可溶性正磷酸盐含量表现为:酸耦合处理>近中性耦合处理>碱耦合处理>未经pH处理;方差分析表明,在氮磷释放效果上,酸耦合处理>碱耦合处理,而且酸碱性越强效果越好。
利用自行研制的臭氧处理装置对不同pH条件下的污泥进行化学氧化处理,研究酸碱与臭氧耦合处理对污泥pH、EC、以及NO-3-N、NH+4-N和PO3-4-P浓度的影响。结果显示:污泥pH值随臭氧处理时间增加呈现明显下降趋势;电导率值升高,其中pH4处理上升最为明显,终点值为52.3 ms;pH10处理时全氮含量下降最大,降低了22.9%;pH4处理的NO-3-N释放量最大,为52.59 mg/L;各处理条件下NH+4-N释放量均超过400%;可溶性正磷酸盐含量表现为:酸耦合处理>近中性耦合处理>碱耦合处理>未经pH处理;方差分析表明,在氮磷释放效果上,酸耦合处理>碱耦合处理,而且酸碱性越强效果越好。
2014, 32(4): 111-114.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404026
摘要:
我国建筑垃圾资源化利用模式存在一定的局限,导致整体资源化利用率不高,其最大的局限就是相关设备成本投资问题,即就地破碎生产的实现问题;进而运用先进制造系统理论,以建筑垃圾就地资源化模式作为整个系统模式,构建了建筑垃圾就地资源化模式的综合评价体系,结合层析分析法和效益-费用法进行评价,得出该模式的开发和运用市场前景广阔,具有可观的经济效益和深远的社会意义。
我国建筑垃圾资源化利用模式存在一定的局限,导致整体资源化利用率不高,其最大的局限就是相关设备成本投资问题,即就地破碎生产的实现问题;进而运用先进制造系统理论,以建筑垃圾就地资源化模式作为整个系统模式,构建了建筑垃圾就地资源化模式的综合评价体系,结合层析分析法和效益-费用法进行评价,得出该模式的开发和运用市场前景广阔,具有可观的经济效益和深远的社会意义。
2014, 32(4): 115-119.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404027
摘要:
通过对阳泉地区酸雨频率、发生时间与降雨成分及其变化分析,以及与环境空气SO2、NOx监测数据时空变化对比,分析阳泉市区点源、煤矸石山等污染源排放、治理、减排及其变化情况,得知该地区酸雨频率的变化主要与矸石山、机动车及低架点源酸性污染物排放量相关,同时高架点源排放的酸性污染物是影响市区空气质量的主要因素,而不是酸雨频率变化影响的主要因素。
通过对阳泉地区酸雨频率、发生时间与降雨成分及其变化分析,以及与环境空气SO2、NOx监测数据时空变化对比,分析阳泉市区点源、煤矸石山等污染源排放、治理、减排及其变化情况,得知该地区酸雨频率的变化主要与矸石山、机动车及低架点源酸性污染物排放量相关,同时高架点源排放的酸性污染物是影响市区空气质量的主要因素,而不是酸雨频率变化影响的主要因素。
2014, 32(4): 120-125.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404028
摘要:
为解决区域火电行业NOx排放量的预测问题,在原始灰色模型基础上做出改进,提出了基于指数平滑的改进灰色模型,并将该模型与广义神经网络相结合,建立了基于改进灰色与广义神经网络的组合预测模型。以1998—2011年火电行业NOx排放量数据为基础,对提出的组合预测模型与灰色模型和广义神经网络模型的预测结果进行了对比。结果表明:建立的组合模型预测结果更为精准,能够更有效应用于区域火电行业NOx排放量的预测问题。
为解决区域火电行业NOx排放量的预测问题,在原始灰色模型基础上做出改进,提出了基于指数平滑的改进灰色模型,并将该模型与广义神经网络相结合,建立了基于改进灰色与广义神经网络的组合预测模型。以1998—2011年火电行业NOx排放量数据为基础,对提出的组合预测模型与灰色模型和广义神经网络模型的预测结果进行了对比。结果表明:建立的组合模型预测结果更为精准,能够更有效应用于区域火电行业NOx排放量的预测问题。
2014, 32(4): 126-130.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404029
摘要:
Fe(III)-oxalic acid配合物是天然水体中广泛存在的光活性物质。系统考查了pH值、oxalic acid及投加方式等因素对DMP降解的影响。导致DMP的降解活性物种·OH来自Fe(III)-oxalic acid络合物、Fe(III)的光致激发以及由此引发的Fenton反应过程。当Fe(III)和oxalic acid的浓度比为1∶10时,pH=3.0为最佳酸度;在此酸度下,Fe(III)和oxalic acid的浓度比为1∶9~1∶20时达到最高降解效率。说明了pH和Fe(III)物种存在形式对·OH产生机制的影响。最后对比讨论了体系中oxalic acid对Fe(III)/Fe(II)变化规律的影响。
Fe(III)-oxalic acid配合物是天然水体中广泛存在的光活性物质。系统考查了pH值、oxalic acid及投加方式等因素对DMP降解的影响。导致DMP的降解活性物种·OH来自Fe(III)-oxalic acid络合物、Fe(III)的光致激发以及由此引发的Fenton反应过程。当Fe(III)和oxalic acid的浓度比为1∶10时,pH=3.0为最佳酸度;在此酸度下,Fe(III)和oxalic acid的浓度比为1∶9~1∶20时达到最高降解效率。说明了pH和Fe(III)物种存在形式对·OH产生机制的影响。最后对比讨论了体系中oxalic acid对Fe(III)/Fe(II)变化规律的影响。
2014, 32(4): 131-134.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404030
摘要:
对交流耦合式电荷感应法粉尘浓度检测技术进行了研究,为该技术的成功实施确定理论基础。首先通过建立带电粉尘颗粒与棒状电极间的物理模型,分析了棒状电极电荷感应空间灵敏度,说明了该技术的基本原理,并通过实验证明了其理论推导的合理性;其次建立实验系统,示波器采集不同粉尘浓度下输出的交变信号;最后分析输出的交变信号,证明了交变信号的波动性与粉尘浓度呈正相关关系。
对交流耦合式电荷感应法粉尘浓度检测技术进行了研究,为该技术的成功实施确定理论基础。首先通过建立带电粉尘颗粒与棒状电极间的物理模型,分析了棒状电极电荷感应空间灵敏度,说明了该技术的基本原理,并通过实验证明了其理论推导的合理性;其次建立实验系统,示波器采集不同粉尘浓度下输出的交变信号;最后分析输出的交变信号,证明了交变信号的波动性与粉尘浓度呈正相关关系。
2014, 32(4): 135-139.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404031
摘要:
对湖泊底泥磷进行研究分析,结果表明:沉积物PO3-4含量约为350 mg/kg;有机磷Or-P含量约为226.19 mg/kg,无机磷Fe-P、Ca-P分别为112.23~166.14 mg/kg,115.42~130.11 mg/kg,底泥中各形态磷的平均浓度由高到低顺序为:Or-P>Fe-P>Ca-P>De-P>Ex-P>Oc-P>AI-P;对不同形态磷进行相关性分析,结果表明:TP与IP、Fe-P和Ex-P相关性显著;底泥生物有效磷含量为312.65~410.16 mg/kg;上覆水TP与沉积物TP浓度也存在一定相关性。
对湖泊底泥磷进行研究分析,结果表明:沉积物PO3-4含量约为350 mg/kg;有机磷Or-P含量约为226.19 mg/kg,无机磷Fe-P、Ca-P分别为112.23~166.14 mg/kg,115.42~130.11 mg/kg,底泥中各形态磷的平均浓度由高到低顺序为:Or-P>Fe-P>Ca-P>De-P>Ex-P>Oc-P>AI-P;对不同形态磷进行相关性分析,结果表明:TP与IP、Fe-P和Ex-P相关性显著;底泥生物有效磷含量为312.65~410.16 mg/kg;上覆水TP与沉积物TP浓度也存在一定相关性。
2014, 32(4): 140-143.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404032
摘要:
为揭示矿山运输道路两侧的颗粒物无组织排放规律,采用ADMS 4.0模型对某金属矿山矿物运输过程中道路两侧的颗粒物沉降速率进行了模拟。模拟结果表明:在较为温和的气象条件下(稳定度为D),道路运输产生的颗粒物影响范围最大。下风向颗粒物的沉积速率随着距离的增加而呈现先上升后下降的变化趋势。在不稳定的气象条件下(稳定度为A),道路运输的颗粒物最大沉积速率出现在下风向200 m处。
为揭示矿山运输道路两侧的颗粒物无组织排放规律,采用ADMS 4.0模型对某金属矿山矿物运输过程中道路两侧的颗粒物沉降速率进行了模拟。模拟结果表明:在较为温和的气象条件下(稳定度为D),道路运输产生的颗粒物影响范围最大。下风向颗粒物的沉积速率随着距离的增加而呈现先上升后下降的变化趋势。在不稳定的气象条件下(稳定度为A),道路运输的颗粒物最大沉积速率出现在下风向200 m处。
2014, 32(4): 144-147.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404033
摘要:
以某企业的清洁生产审核为例,分析了PET塑料包装行业的生产特点及清洁生产潜力。针对该企业存在的问题,提出了可行的无/低费及中/高费清洁生产方案共21项,初步探讨了清洁生产在PET塑料包装行业的具体实践,对该行业清洁生产和节能减排工作的开展具有一定的借鉴意义。
以某企业的清洁生产审核为例,分析了PET塑料包装行业的生产特点及清洁生产潜力。针对该企业存在的问题,提出了可行的无/低费及中/高费清洁生产方案共21项,初步探讨了清洁生产在PET塑料包装行业的具体实践,对该行业清洁生产和节能减排工作的开展具有一定的借鉴意义。
2014, 32(4): 148-152.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404034
摘要:
以辽宁喀左城市污水处理厂实测数据为基础,运用层次分析法建立A/O工艺的夏、冬季节能耗评价体系,对该厂两个季节的能耗状况进行比较分析。层次分析模型综合考虑了环境状况、运行参数和处理效果三方面的要素。研究发现目前污水处理厂的工艺运行设置状态更适合于夏季运行,冬季应调整运行参数在尾水达标的前提下降低能耗。研究结果对未来污水处理厂的运行管理具有一定的指导价值。
以辽宁喀左城市污水处理厂实测数据为基础,运用层次分析法建立A/O工艺的夏、冬季节能耗评价体系,对该厂两个季节的能耗状况进行比较分析。层次分析模型综合考虑了环境状况、运行参数和处理效果三方面的要素。研究发现目前污水处理厂的工艺运行设置状态更适合于夏季运行,冬季应调整运行参数在尾水达标的前提下降低能耗。研究结果对未来污水处理厂的运行管理具有一定的指导价值。
2014, 32(4): 153-157.
doi: 10.13205/j.hjgc.201404035
摘要:
研究了3种不同原料处理下,紫茎泽兰的茎通过池外厌氧堆沤后传代试验发酵情况。传代试验结果表明:干燥与厌氧堆沤能降低原料中毒素对沼气发酵的影响,传代产气总量最高为6 015 mL,产甲烷率最高为64.22%。以上述两组为研究对象,通过测定TS、VS值发酵前后变化,探究了温度对沼气发酵的影响。试验结果表明:温度的升高有利于提高对发酵系统的原料利用程度,40~45℃是微生物发酵的不利温度。从原料有效利用与实际操作角度考虑,中温条件最适合沼气发酵,粉状原料30℃时产气与产甲烷为最佳,TS与VS产气率与产甲烷效率分别为152.8 L/kg、74.3 L/kg。
研究了3种不同原料处理下,紫茎泽兰的茎通过池外厌氧堆沤后传代试验发酵情况。传代试验结果表明:干燥与厌氧堆沤能降低原料中毒素对沼气发酵的影响,传代产气总量最高为6 015 mL,产甲烷率最高为64.22%。以上述两组为研究对象,通过测定TS、VS值发酵前后变化,探究了温度对沼气发酵的影响。试验结果表明:温度的升高有利于提高对发酵系统的原料利用程度,40~45℃是微生物发酵的不利温度。从原料有效利用与实际操作角度考虑,中温条件最适合沼气发酵,粉状原料30℃时产气与产甲烷为最佳,TS与VS产气率与产甲烷效率分别为152.8 L/kg、74.3 L/kg。
