基于人工神经网络的燃煤汞排放预测模型

利用GA-BP的人工神经网络算法建立燃煤汞排放预测模型,确定煤中汞含量、煤的发热量、煤中硫含量、煤中氯含量、挥发份含量、排烟温度作为输入矢量,元素态汞、氧化态汞和颗粒态汞3个因素作为输出参数,通过对20个燃煤锅炉汞排放形态的测试数据进行模型训练,结合实际测试数据和预测数据对误差来源进行了分析.通过对3个样本进行验证,分析人工神经网络的实际预测效果.研究结果表明,训练与预测的精度都是符合汞排放预测实际要求的,预测精度达0.895,分析表明利用人工神经网络建立预测模型可对燃煤汞排放进行预测.     

两段炉用型煤热强度的研究

本文研究了城市两段炉用型煤的热强度特性曲线，结果表明，在干馏段型煤热强度的变化受煤种的影响很在，对于粘结性大的煤种，用普通工艺生产型煤，其热强度变化大，热强度的最小值也小，难以满足两段炉的要求，而用活性活粘土作为型煤的粘结剂并添加一定量的焦粉，则是“破粘”和防胀裂的有效途径。     

贵州省煤中挥发性和半挥发性微量元素分布规律的初步研究

研究了贵州省四大煤田不同层位、不同煤种中Hg,As,Se,Pb,Cd,Tl,Zn,Sb等挥发性和半挥发性微量元素的分布规律。贵州省原煤中Hg,As,Se,Pb,Cd,Sb等元素的含量高于地壳克拉克值;Tl,Zn等的含量低于地壳克拉克值;另外,除了Pb,Zn外,贵州省原煤中Hg,As,Se,Cd的含量远远高于东北和内蒙古东部地区。微量元素聚类分析结果表明,Hg,As,Sb可能主要分布于煤的黄铁矿中;Zn和Se可能主要赋存于闪锌矿中;Cd可能部分存在于硫化物中,部分存在于硅酸盐矿物相中;Pb可能主要存在于硅酸盐矿物相中;而Tl在煤中的赋存形式较复杂。     

稳定碳同位素激光检测仪监测生物质燃料掺烧比的研究

稳定碳同位素激光技术可用于检测煤和生物质的碳同位素比值δ13C,以确定燃煤耦合生物质的掺烧比,且不受含水量影响.本文通过对煤(山西煤、内蒙古煤、贵州煤)和生物质(玉米秸秆、棉花秸秆、木屑、稻壳)混燃烟气进行稳定碳同位素比值测定,在一定的生物质掺烧比范围(碳量基、热量基)内建立在线分析方法得到拟合线性方程y=ax+b,拟合优度R²>0.99.所得分析方法可用于在线监测生物质掺烧比变化情况,当生物质掺烧比为20%时,误差分析控制在0.5%—2.0%以内.此外,该检测-分析方法能够实时、准确地监测生物质掺烧比,可为国家针对生物质使用量补贴政策的制定和实施提供技术支撑;同时可用于追踪“碳溯源”,推动碳排放监测和碳交易市场的快速发展.     

凤眼莲根际微生物在污水处理中的应用

随着我国城乡工农业生产的发展,水体污染日益严重.因此,开发大面积水体污染治理的生物技术,对控制污染,进一步发展经济具有重要的意义.高等水生植物凤眼莲(Eichhorniacrassipes),又称水葫芦,它生长繁殖快,适应性宽,能够去除水体中的多种污染物.有关凤眼莲生物工程技术的开发和应用,已引起越来越多的关注.     

气升式反应器中微生物对H2S的脱除研究

筛选驯化得到具有高效脱硫性能的菌群,在气升式反应器中进行了H2S脱除实验研究. 在温度为28 ℃、初始pH 8.0的条件下考察了不同通气量对反应体系中H2S脱除能力、脱除效率的影响以及H2S进气负荷和通气量对SO2-4生成率的影响. 结果表明,最佳通气量为0.2 L/min.在此通气量下,当H2S进气负荷为5.76 kg m-3 d-1时,脱除负荷可达5.62 kg m-3 d-1,而脱除率可以保持在97.8%以上;当H2S负荷为4.37～4.93 kg m-3 d-1时, H2S去除率可达到99%以上,且主要副产物为单质硫.通过增大进气负荷、降低通气量可以获得较高的单质硫回收率.图3表2参15     

煤炭生物脱硫正交实验研究

通过对取自城门山,杨桃坞,德兴和云南的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的生理活性的研究比较,选取了氧化活性较好的德兴菌种做正交试验.应用正交试验的方法研究了浸出时间,煤浆质量分数,pH值和接种量这4个因素的组合作用对煤炭生物脱硫效果的影响.对试验结果进行极差分析和方差分析,结果表明各因素对脱硫效果的影响有很大差异.在所研究因素的水平范围内,浸出时间对煤脱硫效率的影响最为显著,影响率达到74.21%;pH值对煤脱硫效率的影响也很显著,影响率为16.80%;接种量对煤脱硫效率的影响较为显著的,其影响率仅为5.27%;煤浆质量分数对脱硫效率的影响率最低,仅为1.78%.通过对正交试验的实验结果的直接观察,极差分析和方差分析,获得了三个可能的最优方案.其中通过实验结果直接观察得到的最优方案的脱硫率可达63.80%.     

硅酸钙吸附法预处理焦化废水中COD和NH3-N

焦化废水是一种典型的含有高污染、难降解有机物的高浓度工业废水,生物处理是目前处理焦化废水的核心技术.由于焦化废水高浓度污染物对微生物活性产生抑制作用,经生物处理后其COD及NH3-N等指标仍很难达标.因此,在进入生物处理系统前往往采用物理法或化学法对焦化废水进行预处理,使氰化物、COD及NH3-N等难降解物指标得到一定程度的降低,为后续生物处理降低负荷.     

北京密云水库上游太师屯镇非点源污染损失估算

选取密云水库上游太师屯镇为研究区,在利用输出系数法计算非点源污染负荷的基础上,运用环境经济学方法,定量估算了非点源污染损失.研究结果表明:本区养殖污染负荷最高,总氮占全镇总氮污染负荷的53.0%.其中规模化养殖占畜禽排泄污染负荷的66.5%;总磷占全镇总磷污染负荷的73.9%,其中规模化养殖占畜禽排泄污染负荷的66.5%.农村生活污染的总氮负荷占全镇总氮污染负荷的31.3%,总磷占全镇总磷污染负荷的15.8%.土地利用污染负荷最低,总磷和总氮分别占全镇总负荷的15.7%和10.3%.区域非点源污染损失折合人民币约407.57万元,其中畜禽养殖污染损失最大,约占总损失的40.7%;土地利用流失次之,占33.5%,其中63.2%的损失是耕地污染造成的;农村生活污染损失最小,但总氮损失达总损失的25%.氮、磷养分流失是主要的非点源污染形式,损失约占79.5%.土地废弃和泥沙淤积造成的污染对水库存在长期影响,也不可忽视.     

淮北煤田煤中有机硫的测定与分析

以淮北煤田16 个煤样品为研究对象,对每个样品均进行了元素分析,并进行了索氏抽提实验,采用气相色谱-质谱仪对提取液进行测试分析.结果表明,淮北煤田4煤层和5煤层是以低硫煤为主的烟煤,煤中的有机硫主要为含硫多环芳烃(PASHs),其中又以二苯并噻吩及其甲基取代物和苯并萘并噻吩及其甲基,二甲基取代物为主.通过比较相对含量,发现5煤层的PASHs普遍比4煤层高,且PASHs的含量与O/C值成反相关,与煤的变质程度关系密切,煤化程度愈高,煤组成的芳构化程度也愈高,PASHs含量亦愈高.同时还发现当煤中硫含量在0.5%左右时,煤中PASHs含量达最高.     

3种挺水植物对污水的净化效果及生理响应

为了探明宽叶香蒲(Typha latifolia L.)、茭白(Zizania latifolia Turcz.)及黄花鸢尾(Iris pseudacorus L.)在人工湿地污水处理系统中的抗逆性和适应性,采用人工模拟方法,设置4个处理,分别为:T_0(15 mg·L~(-1) COD,0.2 mg·L~(-1) TN,0.02mg·L~(-1) TP)、T_1(80 mg·L~(-1) COD,15 mg·L~(-1) TN,2 mg·L~(-1) TP)、T_2(160 mg·L~(-1) COD,30 mg·L~(-1) TN,4 mg·L~(-1) TP)和T_3(320 mg·L~(-1) COD,60 mg·L~(-1) TN,8 mg·L~(-1) TP),研究这3种植物对不同浓度污水的净化能力及其抗性生理特征。结果表明,宽叶香蒲、茭白及黄花鸢尾对T_1、T_2、T_3污水中的COD、TN和TP均有较高的净化率。同一浓度污水处理下,各植物对COD的去除效果均无显著差异,黄花鸢尾对TP的去除效果最好,茭白对TN的去除效果表现最佳。T_1污水处理没有增加3种植物的丙二醛(MDA)含量,随着污水浓度的升高,T_2、T_3污水处理下3种植物MDA含量明显上升,表明污水浓度的增加引起3种植物体内膜脂过氧化加剧。此外,污水胁迫也导致了3种植物体内的抗氧化酶活性和脯氨酸含量的变化。茭白的超氧化物歧化酶(SOD)和宽叶香蒲的过氧化物酶(POD)可能在其自由基的清除中发挥重要作用,SOD和过氧化氢酶(CAT)的协同作用代表了宽叶香蒲和黄花鸢尾抵抗污水胁迫的一种防御策略,黄花鸢尾体内脯氨酸的积累可能在其抵抗污水胁迫中扮演着重要角色。综上,宽叶香蒲、茭白和黄花鸢尾对不同污染负荷水体均有较高的净化效果,通过调节抗氧化酶系统和脯氨酸的合成来减少逆境胁迫引起的氧化伤害,高污染负荷水体对3种植物有胁迫作用。     

东亚-北美间断分布植物的早期适应性

东亚.北美间断分布植物类群有不少属在植物系统演化和植物地理学研究中处于重要地位,而且有很多国家重点保护的珍稀濒危物种.通过4年来从国内外收集的8属26种植物种子或苗木的试种试验,根据种子萌发率、幼苗树高年生长势、幼苗成活率、幼苗耐寒性与抗病虫害能力等生存力指标,综合评价引进树种的早期适应性表现.在试种的26种树种中,有5种生长表现优良,适应性指数(AI)>0.8,8种树种表现较好,适应性指数(AI)为0.6～0.8,12种表现一般,适应性指数(AI)为0.4～0.6,1种植物(AI<0.4)因不适应而死亡.原产我国华东地区亚热带山地的种类适应性最佳,生长也最旺盛,而原产南亚热带和西南高原地区的树种适应性较差;在引自国外的树种中,原产日本的树种适应性优于原产北美洲树种.     

煤中硫矿物及其在酸洗前后的变化

煤中矿物质包括煤中单独的离散矿物质和与煤中有机物结合的无机元素.煤中常见矿物为石英、粘土类、碳酸盐类和硫化物类矿物,其中硫化物和粘土矿物最为常见.     

上海、北京和天津碳排放的比较

以北京、天津、上海为例,探讨了城市碳排放趋势预测的研究方法。采用最优增长率模型,研究了经济平稳增长的条件下,各市未来的能源碳排放趋势。考虑了水泥工业的碳排放量,并采用CO2FIX模型计算各市森林碳汇量,从而得到各市净碳排放量。结果表明：北京、天津、上海的能源碳排放量都呈倒U型曲线,上海的碳排放量远高于北京和天津两市。北京、天津、上海的水泥碳排放量都呈增加趋势,其中北京每年的水泥碳排放量最大,且增长率也是3个城市中最大的。北京和天津的累计森林碳汇量不断上升,上海的累计森林碳汇量几乎为零。北京、上海、天津的净碳排放量仍呈倒U型曲线增长,但与不考虑水泥碳排放和森林碳汇时的情况差别不大。由此可见,北京、上海、天津应重点减少能源碳排放,有效控制水泥产业碳排放,逐步扩大植树造林面积,从多方面采取措施降低碳排放。     

寒冷地区城市污水处理厂污泥膨胀及其控制

结合大庆乘风庄污水厂运行 5年来两次污泥膨胀的实例 ,对活性污泥系统发生污泥膨胀的主要原因进行了分析 ,提出在寒冷地区活性污泥系统中 ,除低氧、低负荷外 ,低温也是造成膨胀的原因之一。对此提出采用减小曝气池污泥浓度或单池连续运行以提高负荷和鼓风机进风口空气加热提高曝气池水温的方法 ,可使膨胀得到有效控制。     

天津污灌区土壤中多环芳烃的提取、净化和测定

研究了天津污灌区严重污染土壤中 1 6种多环芳烃的提取和测定方法 .考察了加速溶剂提取的提取条件、样品净化方法和GC MS测定条件 .结果表明 ,在 1 4 0℃用1∶1二氯甲烷和丙酮提取 5min ,硅胶柱净化后用GC MS测定可以得到很好的效果 .方法回收率在 5 7%— 1 4 0 %之间 ,检测限为 3 5× 1 0 - 4— 1 1× 1 0 - 3 mg·l- 1,且重现性较好 .天津代表性污灌水稻土中 1 6种PAHs的实测浓度为 0 0 7— 1 2 7mg·kg- 1.     

潜流人工湿地低温下黄河原水预处理效果研究

在低温条件下(水温0.3～15.9℃),采用水平潜流人工湿地在玉清湖水库进水口处对入库黄河水进行预处理试验研究,考察了低温下黄河原水预处理效果,比较了不同水力负荷条件下,湿地系统对污染物的去除效率及其变化趋势,同时考察了进水污染物含量的影响.结果表明:在运行期间,潜流人工湿地有较好的处理效果,COD、TP、TN、NH4 -N的平均去除率均分别达到43.13%、40.86%、42.56%、43.26%.根据GB3838-2002<地表水环境质量标准>,出水中COD达到Ⅰ类,TP平均值达到Ⅱ类,TN平均值达到Ⅴ类;NH4 -N平均值达到Ⅱ类.处理效果与温度正相关,在现有的水力负荷变化范围内(0.6 ～1.2 m·d-1),系统处理效果无明显差别.同时发现,由于本实验的进水负荷低,系统去除功能未能得到充分利用,今后的研究可以适当提高负荷,充分利用系统的净化能力.     

煤飞灰环境标准参考物中PAHs的表征

本文采用不同提取方法以及不同溶剂对煤飞灰环境标准参考物质样品中PAHs的提取效率进行了考察.采用HPLC,毛细管GC以及GC-MS对飞灰样品中的PAHs进行了分析表征,并对前两种分析方法的精密度、准确性和所得结果的一致性进行了研究.     

不同水力负荷下凤眼莲去除氮、磷效果比较

采用人工模拟方法,研究了不同水力负荷(0.14、0.20、0.33和1.00m3.m-2.d-1)对凤眼莲去除富营养化水体氮、磷效果的影响,试验期间进水TN、NH4+-N、NO3-N、TP平均质量浓度分别为4.85、1.33、2.92和0.50mg.L-1。结果表明,凤眼莲净化系统对富营养化水体具有较好的去除效果,低水力负荷(0.14、0.20m3.m-2.d-1)下,出水TN、NH4+-N和TP均达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类水质标准;当水力负荷提高到1.00m3.m-2.d-1后,出水TN、NH4+-N、NO3-N和TP质量浓度明显上升。4种水力负荷下,凤眼莲净化系统对TN和TP去除率分别为84.95%和80.65%、73.87%和73.04%、51.60%和64.05%、30.77%和47.79%,即随水力负荷的提高而降低;相应的TN、TP去除负荷分别为0.58和0.06、0.72和0.07、0.83和0.11、1.47和0.23g.m-2.d-1,即随水力负荷的提高而增加。综合考虑净化效果和污水处理能力,本试验条件下凤眼莲系统的水力负荷宜控制在0.33m3.m-2.d-1。     

基于氮磷农田利用的黄淮海地区畜禽粪尿土地承载力研究

为评估黄淮海地区畜禽粪尿土地承载力,以《畜禽养殖业源产排污系数手册》为基础,采用2018年国家及地方统计年鉴数据,测算了黄淮海地区畜禽粪尿总量、耕地畜禽粪尿氮磷负荷和畜禽养殖环境风险指数,并基于氮磷农田利用估算了该地区畜禽粪尿土地承载力及发展潜力。结果表明:(1)2017年黄淮海地区畜禽养殖的粪尿、氮和磷产生量分别为31 434.18万、172.90万和31.10万t,单位面积耕地的畜禽粪尿、氮和磷负荷分别为12.00 t·hm~(-2)、66.05 kg·hm~(-2)和11.88 kg·hm~(-2);(2)畜禽污染物耕地负荷总体上处于较低水平,81.82%的城市畜禽粪尿耕地负荷低于15 t·hm~(-2),70.91%的城市畜禽氮负荷低于75 kg·hm~(-2),78.18%的城市畜禽磷负荷低于15 kg·hm~(-2);(3)从畜禽养殖环境风险看,北京属削减养殖区,天津、秦皇岛、烟台属严格控制区,威海、日照、德州、滨州、洛阳、许昌、漯河属适当控制区,邢台、安阳、商丘、枣庄、亳州、淮北、徐州、连云港、盐城、淮安属重点发展区,其余地区属一般发展区;(4)黄淮海地区基于氮磷农田利用的土地承载力为42 262.70万头猪当量,畜禽养殖潜力值为26 469.82万头猪当量,其中北京需削减66.34万头猪当量,天津、安徽、江苏、河北、河南和山东畜禽发展潜力分别为104.56万、3 569.14万、3 691.77万、4 189.90万、8 371.26万和6 609.53万头猪当量。