烧结脱硫灰制备胶凝材料强度影响因素研究

通过正交及单因素试验方法研究了烧结烟气半干法脱硫灰复掺矿渣、钢渣,辅之外加剂,制备生态胶凝材料的可行性。结果表明采用分别预磨钢渣、矿渣及水泥熟料再与经低温煅烧的改性脱硫灰混磨制备的复合生态胶凝材料,具有良好的安定性、水化性能和力学性能;初凝时间、终凝时间合格。正交试验确定了一定比例和掺量的矿渣和钢渣复掺15%改性脱硫灰、15%水泥熟料和0.5%激发剂时胶凝材料的各项性能较好,通过单因素试验对方案进行了优化,用SEM对两组配方的水泥净浆体进行晶形微观分析,验证了不同水化产物在不同龄期对水泥体的强度影响。     

APP@MOFs核-壳结构型阻燃剂制备及其在环氧树脂中的应用研究北大核心CSCD

采用微胶囊改性技术,以高效阻燃剂聚磷酸铵(APP)为内核、多功能金属有机框架材料(ZIF-8)为外壳,合成了新型核-壳结构型阻燃剂(APP@ZIF-8),并将其用于环氧树脂(EP)中制备阻燃复合材料,通过一系列测试分析来表征APP@ZIF-8的结构特征、评估其耐水性能,并采用锥形量热仪法研究了EP复合材料的阻燃、抑烟减毒性能。结果表明：经ZIF-8的包裹实现了APP溶解度降低、耐水性能显著提升;掺入10 wt%的APP@ZIF-8后,EP复合材料的热释放速率峰值(pHRR)、烟气释放速率峰值(pSPR)和CO释放速率峰值(pCOP)较纯EP分别降低了61.3%、43.6%和60.5%,使EP复合材料的阻燃性能和抑烟减毒性能均得到提升,这主要得益于APP@ZIF-8在燃烧过程中促进了致密炭层的形成(残余炭量较纯EP提高了367.1%),抑制了可燃产物和毒性烟气的扩散,此项工作为环氧树脂的阻燃改性提供了一种新思路。     

调理剂对改善河道底泥脱水性能的效果研究

为研究河道底泥脱水干化过程中,不投加调理剂及分别投加单一型、复配型、复合型、复合+复配型4种不同类型调理剂对底泥脱水性能的效果影响。结果表明,添加调理剂对改善底泥脱水效果有很好的提升作用,平均过滤性能提升81.7%,平均沉降速度提升79.2倍。4类调理剂中,复配型调理剂性能最佳,过滤性能提升100%,沉降比降低60.5%,沉降速度提升84.3倍;其次是复合+复配型调理剂,可使底泥获得最佳可脱水程度,脱水率提高了37.2%,较初始底泥含水率降低60.5%,干化效果最好。     

改性氧化镁脱硫废渣协效阻燃环氧树脂的研究

在分析氧化镁烟气脱硫废渣(MDWR)成分的基础上,用清洁的合成方法对氧化镁烟气脱硫废渣进行了改性,制备了含有类水滑石(HTLcs)的改性废渣(MMDWR),用电感耦合等离子体(ICP)、元素分析(SEM-EDAX)、X射线衍射(XRD)、红外(FTIR)、激光粒度测试仪(LLD)和BET测比表面等方法进行了表征.当m(MDWR)∶m(NaOH)∶m(Na2CO3)∶m(Al(OH)3)为40∶15:4:4时,制备的改性废渣的元素组成类似Mg-A1水滑石.合成滤液可完全回用.废渣经改性后粒径减小,粒径分布变窄,比表面积增大.将改性废渣用于协效阻燃环氧树脂,用热分析、氧指数测定等方法对改性废渣的阻燃、抑烟性能进行了评价.当膨胀型阻燃剂和改性废渣添加量分别为17％和3％时,环氧树脂的氧指数可达到30％.当废渣添加量为20％时,对环氧树脂具有良好的抑烟性能.改性废渣具有阻燃抑烟等综合性能,成本低,具有良好的应用前景.     

过渡金属共混制备核桃壳活性炭的脱硫性能研究

以核桃壳炭化料为原料,Ni2O3、Co2O3和CuO分别为改性组分,采用共混法制备了一系列新型柱状活性炭,并用模拟烟气在多路固定床微反应器上进行脱硫性能实验。研究结果表明:3种金属改性的活性炭均具有较好的脱硫性能,对Ni改性的及Cu改性的活性炭而言,最佳改性比例为2%,其穿透硫容分别为150.3 mg/g和175.0 mg/g,比未进行金属改性的空白活性炭(AC-0)分别提高了15.4%和34.6%;而Co的最佳改性比例为5%,其对应的穿透硫容为160.5 mg/g,比AC-0提高了23.1%。在相同改性比例2%下,以Ni、Co和Cu此3种单金属改性的活性炭脱硫性能的优劣顺序依次为:AC-Cu>AC-Ni>AC-Co,最大的穿透硫容和时间分别达到了175.0 mg/g和21.6 h。综合脱硫效率和经济性等多方面考虑,以Cu作为改性金属、CuO作为改性剂改性核桃壳活性炭脱硫具有很大的优势。     

重载柴油机采用非SCR和DPF实现国Ⅳ排放研究

在1台电控高压共轨重载柴油机上采用柴油/甲醇二元燃料(DMDF)燃烧方式,后处理采用氧化催化转化器(DOC)紧耦合微粒氧化催化器(POC),对其排放特性开展了试验研究.结果表明:DMDF模式可以同时减少NOx和炭烟排放,且随着甲醇掺烧比例的增加降低效果更加显著;在80%负荷时当甲醇掺烧比例为50%时,NOx和炭烟排放分别减少了25.3%和69.3%;DOC+POC对HC、CO和甲醛排放的催化效率均超过了98%,优于原机水平;经ETC、ESC和ELR检测,柴油机采用DMDF模式结合后处理器DOC+POC可满足国Ⅳ排放要求.     

气状物的污染控制对策

一、在固定发生源下的燃料多样化与气状物近年来石油紧缺,能源日趋多样化,我国的燃料需要结构也在继续发生变化。特别是从重油到煤焚烧,或者石油焦碳,石油沥青,沥青等的重油类燃料转换趋势扩大。还有小规模的锅炉设施中,采用木屑之类的木质类燃料,以往的废弃物废轮胎、废塑料等可燃物逐步作为燃料用。在排放烟气性质方面比过去的燃料更需要注意的是:石油焦碳等的重质油类燃料中的SO_2浓度为2,000～3,000ppm;SO_3烟气比SO_2烟气多;在测量脱硫装置性能的同时,需要亚微细粒粒子状硫酸烟雾的除去对策。该硫酸烟雾是SO_3气体的     

生态复合改性黄土抗水蚀与强度特性试验研究

针对在降雨条件下,裸露的黄土边坡土体极易发生侵蚀,造成严重的水土流失问题,提出采用新型SH固化剂、木质素磺酸钙与水泥生态复合改性加固黄土的治理方法。通过单掺试验,初步确定了三种固化材料对黄土固化效果的影响规律与掺量范围;通过正交试验,确定了适宜黄土边坡植被护坡的复合改性配方的最优配比为0.5%掺量木质素磺酸钙、4%掺量SH和2%掺量水泥,在该配方下固化土的7 d无侧限抗压强度达到了2.43 MPa,满足护坡强度的要求,且耐水性能明显提高;利用扫描电镜试验,对比分析了复合改性前、后固化土的微观形貌结构变化,结果表明水泥水化产物填充孔隙与胶结土颗粒,木质素磺酸钙与黏土颗粒发生离子交换作用,SH高分子链搭接土颗粒且分子链间相互交联,三者共同促进土颗粒形成团聚结构,从而提高了土体的强度和水稳定性。该研究可为生态护坡工程中土壤的加固提供参考。     

污泥与煤混烧动力学及常规污染物排放分析

采用热重分析法研究了不同污泥掺烧比例及不同加热速率时污泥与煤的热失重特性.探讨了掺烧污泥对煤燃烧特性的影响,分析了掺入污泥对煤的燃烧变化规律,并进行了动力学分析.结果表明,加热速率增加时,样品的失重速率增大,开始失重温度及最终燃尽温度升高.掺烧时的TG曲线在400~600℃时有一个明显的失重阶段.失重速率峰值随着掺烧比的提高而升高,对应的温度降低.掺烧污泥后的混合样品的燃烧温度范围比单一燃煤时少20~100℃.非等温动力学模型分析可得,少量的污泥与煤掺烧时所需的活化能与煤较接近,对煤的正常燃烧影响不大.不同比例掺烧时产生的烟气中NOx、SO2、CO2生成量及减排规律因N、S、C含量不同而各有差异.热重分析及模型分析法可以为不同理化特性的煤与污泥掺烧提供初始理论依据.     

污泥与煤混烧动力学及常规污染物排放分析

采用热重分析法研究了不同污泥掺烧比例及不同加热速率时污泥与煤的热失重特性.探讨了掺烧污泥对煤燃烧特性的影响,分析了掺入污泥对煤的燃烧变化规律,并进行了动力学分析.结果表明,加热速率增加时,样品的失重速率增大,开始失重温度及最终燃尽温度升高.掺烧时的TG曲线在400~600℃时有一个明显的失重阶段.失重速率峰值随着掺烧比的提高而升高,对应的温度降低.掺烧污泥后的混合样品的燃烧温度范围比单一燃煤时少20~100℃.非等温动力学模型分析可得,少量的污泥与煤掺烧时所需的活化能与煤较接近,对煤的正常燃烧影响不大.不同比例掺烧时产生的烟气中NOx、SO2、CO2生成量及减排规律因N、S、C含量不同而各有差异.热重分析及模型分析法可以为不同理化特性的煤与污泥掺烧提供初始理论依据.     

矿物掺合料混凝土的性能与环境效益综合评价方法

混凝土是建筑工程和海岸工程中使用量最大、应用范围最广的建筑材料。将矿物掺合料作为辅助胶凝材料加入混凝土中,既能废物利用提高环境效益,还可以提升混凝土的部分性能。为准确评估矿物掺合料混凝土安全性、耐久性和环境友好性,提出了一种矿物掺合料混凝土综合评价方法。基于环境影响生命周期评估(LCA)理论,通过实景数据与资料调研建立了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、煤矸石粉、赤泥、玻璃粉5种矿物掺合料的环境影响清单和矿物掺合料混凝土对于7种环境影响指标的计算方法。采用社会支付意愿法(WTP),以环境保护税、资源税为框架,将不同环境影响指标统一货币化,并结合混凝土的强度和耐久性指标提出矿物掺合料混凝土的性能与环境效益综合评价方法,以期为发展环境友好高性能混凝土提供定量评价依据。     

多固废耦合水泥制备C30混凝土性能研究

为实现工业固废的资源化利用,研究了以钢渣、水渣和脱硫石膏为原料制备的复合胶凝材料作为掺合料替代水泥制备C30混凝土。考察复合胶凝材料的掺入量对胶材标准稠度用水量、凝结时间、混凝土性能的影响。结果表明：净浆的标准稠度用水量和凝结时间与复合胶凝材料的掺入量呈正相关;所制备混凝土的抗压强度随着复合胶凝材料替代水泥量的增加而下降,全部使用胶凝材料制备混凝土试块的28 d抗压强度达到43.5 MPa,为水泥对照组的78.3%。钢渣微粉和脱硫石膏能够促进水渣水化生成钙钒石和水化硅酸钙等水化产物,起到良好的胶结作用,使得混凝土结构致密。该复合胶凝材料可替代部分水泥,减少CO₂排放,带来巨大的经济效益和环境效益,具有广阔的市场应用前景。     

温拌沥青混合料环境与经济效益分析

为了研究温拌沥青混合料相比热拌沥青混合料产生的环境与经济效益,不仅对它们在拌和与摊铺过程中产生的有害气体排放量的检测数据进行了对比分析,还引用计算CO2排放量的回归方程对沥青混合料在不同生产温度时的CO2排放量进行了计算分析。结果表明:在沥青路面工程中应用温拌沥青混合料具有明显的环境与经济效益。在对我国2009年用于公路建设的沥青消耗量带来的燃料消耗与废气排放量进行计算分析后,认为推广应用温拌沥青混合料对国家公路的绿色建设以及经济的可持续发展都有着重要意义。     

飞灰添加对沥青铺路烟气PAHs释放的影响

为评估生活垃圾焚烧飞灰替代矿粉生产沥青混合料及其路面浇筑全过程中PAHs的环境风险,采用实验室模拟与实际铺筑过程相结合的方法,改变飞灰添加量(以w计,0、3%、4%和5%)和加热温度(200、165、145和80 ℃),以对PAHs的释放规律进行研究. 结果表明:在实际筑路过程中,PAHs的释放受加热温度的影响较大,ρ(∑₁₆PAHs)随加热温度的下降而降低,其中混合料制备和道路开放使用阶段的ρ(∑₁₆PAHs)分别为249.0～378.0、72.1～95.1 μg/m3;但在路面浇筑阶段ρ(∑₁₆PAHs)有增加的趋势,为254.0～571.0 μg/m3,并且在该阶段内ρ(4环PAHs)降低,低环(2～3环)和高环(5～6环)的PAHs质量浓度升高. 飞灰的添加抑制了PAHs的释放,w(∑₁₆PAHs)在10.4～12.3 μg/kg之间,毒性当量浓度(以TEQ计)在0.011 μg/kg左右. 飞灰的添加抑制了以萘为主的低环PAHs的释放,并且在3%添加量时对PAHs的抑制效果最好;在飞灰添加量为3%、4%和5%时,w(萘)分别降低了42.7%、32.2%和35.3%.      

废旧沥青混合料的再生利用研究

经过对多种炼厂废料的大量实验比较分析,由于A#剂与B#剂在化学组成上具有互补性,可以将二者按一定比例混合作为复合再生剂。通过一定比例复合再生剂的调和作用,成功地使废旧沥青再生。再生后沥青性质完全满足重交通道路石油沥青质量标准(GB50092-96)的要求。     

铝电解自焙糟烟号静电净化技术

应用电除尘与静电凝聚技术相结合,净化自焙阳极铝电解槽生产过程中所产生的有害气体和烟尘.有关部门测试认定,其沥青烟、氟化物和粉尘的排放量均低于国家排放标准.     

环境要素的环境收益、数量测算与受益归宿

为定量测算环境收益及其受益归宿,理解经济增长与环境保护的复杂耦合关系,匹配了中国工业企业数据库与环境统计数据库,用2011~2013年微观面板数据估计了企业治污成本函数,分介质、分行业加总得到了工业环境收益,采用受约束模型估计了其在企业利润、工资与税收间的分配.结果发现中国年度工业环境收益约9000亿元,是当年GDP和工业增加值的约2%与5%;高耗能行业占了环境收益的近70%.环境收益的最大受益方是企业职工,摄取了总额的约80%,政府是第二大获益方,进入企业利润的份额不足3%;环境收益贡献了企业工资的近25%,高耗能行业该比例达50%.环境要素的使用是增长的重要推动力,而工业的深度污染治理可能带来利益格局的不对称调整,对企业工资和就业产生重要影响,在绿色发展中应建立局部与整体、短期与长期利益的平衡机制.     

室内不同燃烧模式香烟污染的研究

香烟燃烧的主动吸烟、呼出烟雾、自由燃烧3种排放方式中,对一氧化碳CO、总挥发性有机物TVOC进行测定分析。自由燃烧模式较主动吸烟模式造成的CO和TVOC污染更高。对于室内环境的污染和被动吸烟者的危害,自由燃烧模式与呼出烟气模式的贡献比例CO和TVOC分别约为15/1和4/1。主动吸烟者吸入的烟气中CO和TVOC浓度可分别高达约10000mg/m3和800mg/m3,高出国家室内空气环境标准限量约1000倍,吸入的烟气中约有40%的CO通过肺部被人体吸收。     

污泥与不同pH值渗滤液联合厌氧发酵产氢分析

以污泥与垃圾焚烧厂渗滤液为原料,通过小瓶批式试验,考察了垃圾渗滤液的添加量以及渗滤液初始pH对联合厌氧消化产氢的影响。结果表明:未添加污泥的渗滤液本身也可以在厌氧发酵过程中产氢。而污泥与垃圾渗滤液联合厌氧发酵,当渗滤液初始pH为5.20时,添加90%的渗滤液体系产氢量最大,为201.58 mL,最大产氢速率也最高,为9.56 mL/h;当初始渗滤液pH为4.47时,最大产氢量出现在渗滤液添加剂量为60%的样品,为57.73 mL,随后减小,但最大产氢速率在添加40%的渗滤液达到峰值,为5.11 mL/h。     

原水添加比例对猪场废水厌氧消化液后处理的影响

采用序批式反应器(SBR)处理猪场废水厌氧消化液,研究添加原水(配水)比例对处理性能的影响.连续动态试验表明,配水30%的处理,出水NH₃-N浓度低,一般在10　mg/L以下;配水10%、20%处理的出水NH₃-N浓度逐渐升高,至试验结束时,出水NH₃-N分别达300　mg/L和80　mg/L左右.主要是因为配水30%的反应系统,pH能稳定在7.7左右,而配水10%、20%的反应系统,pH逐渐下降直至降到5.5以下.1个运行周期的监测表明,配水10%、20%、30%的处理,NO^-₂-N峰值、NH₃-N低值分别出现在曝气第4　h、第3　h、第2　h.配水比例越大,NH₃-N氧化速度越快,原因是配水比例越高,反硝化程度越高,系统pH也越高.批式反硝化试验表明,BOD₅/TN越高,反硝化速率越快.动态和批式试验都说明,消化液好氧后处理系统正常运行的配水比必须达到30%以上.