NaClO_2湿法氧化脱硝污染物排放特征与监测方法研究

针对应用NaClO_2作为氧化剂氧化吸收低温烟气中的NO_x,基于实际工业应用烟气排放的实测结果分析,探讨了脱硝烟气组分对NO_x和SO_2监测方法的影响,分析评估了烟气脱硝后NO_x的实际排放水平、净化效率及其影响因素,讨论了NaClO_2湿法氧化脱硝二次气态污染物的排放水平与特征,以期为制定科学合理的NO_x排放控制策略提供科学依据。研究选择北京市3家供热厂9台实际使用的NaClO_2湿法氧化脱硝燃煤供暖锅炉,根据相关文献烟气模拟试验的最佳试验条件,采用4种NO_x与SO_2监测方法,对其脱硝烟气中气态污染物的排放进行了实测。结果表明,锅炉烟气经MgO或NaOH湿法脱硫和NaClO_2湿法氧化脱硝后,SO_2基准氧含量排放浓度为2~7mg·m~(-3),低于北京市地方排放标准限值(10mg·m~(-3));而NO_x基准氧含量排放浓度为92~105mg·m~(-3),超过了现行北京市地方标准排放限值(80mg·m~(-3))。烟气净化装置SO_2净化效率高达99.1%~99.6%,NO_x净化效率为52.5%~74.3%,平均为65.1%。净化装置SO_2进口浓度与烟气氧含量不影响其净化效率,而NO_x的净化效率与净化装置NO_x进口浓度及烟气氧含量有一致的变化趋势。烟气氧含量可能对NaClO_2湿法氧化脱硝系统NO_x的净化效率有一定的制约作用,使净化后烟气中NO_x的基准氧含量排放浓度维持于某一特定排放水平。NaClO_2湿法氧化脱硝二次污染物Cl_2逸出严重,排放浓度为1.4~30mg·m~(-3),平均为12mg·m~(-3),超标率89.7%;而HCl排放浓度为0.22~11mg·m~(-3),平均为2.2mg·m~(-3),97.4%达标。NaClO_2湿法氧化脱硝后烟气组分复杂,应选择适宜的监测方法测定NaClO_2湿法氧化脱硝后烟气中NO_x和SO_2的排放。     

协同处置废物水泥窑汞等非常规污染物分析与排放

近年来我国城市固体废物产生量逐年增加,水泥窑协同处置废物技术发展迅速.本研究选择1台规模为3200 t·d~(-1)的协同处置固废水泥窑,对烟气中汞等非常规污染物排放浓度进行现场测试,研究汞等非常规污染物分析与排放.研究表明,协同处置废物水泥窑窑尾烟气出口Hg~0占比79%,Hg~(2+)占比21%左右,烟气中Tl+Cd+Pb+As和Be+Cr+Sn+Sb+Cu+Co+Mn+Ni+V平均浓度为32.12μg·m~(-3)和10.54μg·m~(-3)均低于我国协同处置固体废物水泥窑窑尾允许排放限值1.0 mg·m~(-3)和0.5 mg·m~(-3),窑尾烟气中HF平均0.21 mg·m~(-3),HCl平均4.49 mg·m~(-3),PM_(2.5)窑尾和窑头袋式除尘后出口烟气浓度,窑尾排放浓度较窑头高.     

同步辐射X射线荧光和吸收谱技术在环境汞污染研究中的应用进展

汞作为一种重要的全球性重金属污染物,被许多国际组织列为优先控制污染物。常规的汞分析手段,例如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子荧光光谱(AFS)等,对汞的分析精度较高,方法比较成熟,但对样品前处理要求也较高。同步辐射技术由于其高、精、准的优势,且对样品前处理要求比较简单、可实现原位无损分析,因此被广泛应用于环境样品的分析中。随着研究的发展,同步辐射X射线荧光光谱(SRXRF)和同步辐射X射线吸收光谱(SRXAS)技术在环境汞污染分析领域得到了越来越多的应用。主要介绍了我国环境汞污染现状及污染特征,同步辐射技术对于汞分布蓄积、含量和化学形态分析方面的独特优势,重点回顾了本项目组和其他一些研究组近几年关于SRXRF和SRXAS技术在环境介质如土壤、植物体内汞的分布蓄积、相对含量和化学形态转化研究领域的应用进展,对进一步发展并提高同步辐射技术在环境及生物体汞污染水平、毒性机理和生态毒理评价方面的应用进行了展望。     

臭氧氧化结合氨水吸收的烟气脱硫脱氮研究

用氨水溶液吸收法脱除烟气中被臭氧氧化后的SOx、NOx,分析了吸收反应的产物,得出了化学反应的总方程式,利用热力学原理计算了化学反应达到平衡时SOx、NOx、CO2的分压;对氨水吸收法脱除烟气中被臭氧氧化后的SOx、NOx的吸收机理进行了研究,分析了SOx、NOx在氨水溶液中的吸收特性.结果表明:臭氧氧化结合氨水吸收同...     

我国燃油式火化机的大气污染物排放特征

正2010年我国实施新的《燃油式火化机大气污染物排放限值》(GB 13801—2009)标准,该标准规定了燃油式火化机大气污染物排放物的浓度限值、总量限值、烟气黑度限值、等级划分及其监测方法.新标准在GB13801—1992的基础上增加了氯化氢、汞和二英等3种污染物的排放浓度和总量限值.新标准实施以来,我国燃油式火化机产生的大气污染现状还不清楚.为此,本实验于2010年对燃油式火化机排放的污染物进行了监测,获得了我国燃油式火化机大气污染物排放现状基础数据,为评估我国火葬造成的大气污染奠定了基础.     

AuNPs-Al2O3复合材料固相萃取天然水体中总溶解性汞

纳米金-氧化铝(AuNPs-Al_2O_3)复合材料作为固相萃取材料用于富集环境水体中总溶解性汞.纳米金负载于氧化铝表面防止其团聚,同时有利于吸附剂分离.纳米金-氧化铝复合物可以吸附无机汞及有机汞,并将其转化为元素汞(Hg~0),经HCl洗脱后使用原子荧光测定总汞含量.考察了影响总汞富集与测定的因素,包括待测样品pH、洗脱液种类和用量、萃取时间以及干扰离子等.在最佳的萃取条件下,水中总汞的检出限为0.3 ng·L~(-1),富集倍数为196(400 mL样品).线性范围为1.0—40 ng·L~(-1),相关系数为0.998.结果表明,纳米金-氧化铝纳米复合材料具有成本低、效率高及稳定性高的特点,可以应用于环境水体中总溶解性汞的日常测定.     

燃煤电厂固体废弃物中汞分布特征及排放量估算

采用湿法消解,原子荧光光谱法测定了5个燃煤电站入炉煤、粉煤灰、炉渣和脱硫石膏中汞的含量,分析探讨了汞在燃煤及不同固体废物中的分布特征.采用质量平衡模型(MB)、修正因子模型(EMF)和烟气计算模型(FC)分别对以上电站的汞排放量进行了估算,并对不同方法得到的排放量进行了对比.研究结果显示,3种方法所得汞排放量结果差距明显,亟需建立更加完善的燃煤电站汞污染排放模型.     

半焦脱硫剂脱除烟气中的SO_2

烟气脱硫作为净化大气、遏制酸雨的技术,在过去几十年中得到了迅速发展,并且在工业应用上取得了巨大成功,炭法烟气脱硫技术已经在国外得到商业化应用,能够100%脱除烟气中的SO2.国内、外在炭法烟气脱硫的工艺研究和机理探讨方面都做了大量的工作,如以多孔炭为物理吸附剂,通过变温吸附来获得纯SO2;以多孔炭作为催化剂,将SO2催化氧化变为硫酸.     

煤中汞在电厂烟气中的排放特征

为了解燃煤电厂烟气中汞的排放特征,选择江苏省5个地区的7家燃煤电厂,基于美国EPA 30B方法进行现场采样,分析煤中汞含量、机组容量和不同处理设施等对烟气中汞排放的影响。结果表明,煤中汞含量与电厂烟气中汞排放浓度的相关性不强,不起决定性作用;机组容量与烟气中汞排放浓度呈极显著负指数关系(P0.01)。采用循环流化床锅炉燃烧方式且配置静电除尘器的电厂烟气中汞的脱除效率(98.9%)明显高于煤粉炉配置静电除尘器和石灰石-石膏湿法脱硫装置的脱除效率(67.5%~81.6%)。循环流化床并配置静电除尘器装置对电厂烟气中汞的脱除更有利。     

臭氧对气体中甲硫醇的氧化降解

甲硫醇是主要恶臭污染物之一,研究甲硫醇的降解技术对于恶臭异味的治理具有重要意义.为了获得臭氧对气体中甲硫醇的氧化降解性能,实验研究了臭氧对气体中甲硫醇的均相氧化过程,考察了氧含量、臭氧投加量、反应时间、温度和湿度等因素的影响.结果表明,氧气可将甲硫醇部分氧化为二甲二硫.甲硫醇去除率随臭氧投加量、反应时间的增加而升高,且臭氧对气体中甲硫醇的氧化降解过程符合伪一级动力学反应模型.甲硫醇的去除率随温度升高而增大,该趋势在温度高于50℃时不再明显;氧化反应的最佳相对湿度为45%—62%.采用原位红外光谱、气相色谱-质谱联用和离子色谱技术对甲硫醇氧化降解过程的研究证明,考察条件下,臭氧不能将全部甲硫醇矿化为二氧化碳和水,而是生成了部分醛类和酮类中间产物,且甲硫醇中硫的主要氧化产物是硫单质.综合考虑臭氧氧化甲硫醇的最佳反应条件和降解产物,该工艺存在能耗高、易造成二次污染等不足,在实际应用中不建议采用臭氧直接氧化工艺对含甲硫醇臭气进行净化.     

Preparation and characterisation of green clay-polymer nanocomposite for heavy metals removal

ABSTRACT

Natural polymer Moringa oleifera seed as coagulant and bentonite clay as adsorbent were used for preparing novel composite coagulant. Results obtained from FTIR, SEM, TEM and P-XRD show that the bentonite clay and M. oleifera seed biopolymers physico-chemically interact with each other during the preparation of clay-polymer composite. The FTIR results show that the major functional groups present in bentonite clay and M. oleifera seed are integrated at nano levels in the novel composite to remove heavy metals from aqueous systems. The coagulo-adsorption using clay-polymer composite may be used for the adsorption of heavy metals ions from the aqueous systems. It becomes possible due to the structural characteristics of the clay crystallites together with the functional attraction of the biopolymer and it results in the formation of clay-polymer metal complexes. The clay-polymer nano-composite of M. oleifera seed and bentonite clay showed considerable cadmium, chromium and lead removal property.     

不同进水有机物浓度下移动床生物膜反应器(SBMBBR)脱氮除磷特性

考察了不同进水有机物浓度下厌氧/好氧序批式移动床生物膜反应器（SBMBBR）污染物去除特性,实验结果表明,SBMBBR能够实现低碳源污水中氮和磷的同步去除,在进水TN和TP浓度分别为116.7 mg.L-1和11.5 mg.L-1、COD浓度为456 mg.L-1的条件下,TN和TP去除率分别达到94.3%和92.2%以上.反应器除磷是基于常规生物除磷和反硝化除磷过程实现的,脱氮主要是基于好氧段发生的同时硝化反硝化（SND）作用而完成.由于生物膜内部存在的DO扩散梯度,在好氧阶段混合液DO浓度不断提高的条件下反应器内具有良好SND反应的发生.进水COD浓度由149 mg.L-1提高至456 mg.L-1的过程中,反应器硝化效果不变,反硝化和除磷效果改善.反应器在好氧阶段pH值基本维持在7.0—7.1之间,为各类菌群的生长创造了条件.碱度变化较pH值更能反映硝化和反硝化反应发生的程度.反应器中微生物相丰富,生物膜以丝状菌为骨架,其上附着大量的球状菌和杆状菌,而悬浮活性污泥中丝状菌较少,形成了由细菌、真菌到原生动物和后生动物的复杂的生态体系,为系统取得稳定的污水处理效果提供了有效的保证.     

Ammonia and phosphorus removal from agricultural runoff using cash crop waste-derived biochars

• Orange tree residuals biochar had a better ability to adsorb ammonia. • Modified tea tree residuals biochar had a stronger ability to remove phosphorus. • Partially-modified biochar could remove ammonia and phosphorus at the same time. • The real runoff experiment showed an ammonia nitrogen removal rate of about 80%. • The removal rate of total phosphorus in real runoff experiment was about 95%. Adsorption of biochars (BC) produced from cash crop residuals is an economical and practical technology for removing nutrients from agricultural runoff. In this study, BC made of orange tree trunks and tea tree twigs from the Laoguanhe Basin were produced and modified by aluminum chloride (Al-modified) and ferric sulfate solutions (Fe-modified) under various pyrolysis temperatures (200°C–600°C) and residence times (2–5 h). All produced and modified BC were further analyzed for their abilities to adsorb ammonia and phosphorus with initial concentrations of 10–40 mg/L and 4–12 mg/L, respectively. Fe-modified Tea Tree BC 2h/400°C showed the highest phosphorus adsorption capacity of 0.56 mg/g. Al-modified Orange Tree BC 3h/500°C showed the best performance for ammonia removal with an adsorption capacity of 1.72 mg/g. FTIR characterization showed that P = O bonds were formed after the adsorption of phosphorus by modified BC, N-H bonds were formed after ammonia adsorption. XPS analysis revealed that the key process of ammonia adsorption was the ion exchange between K⁺ and NH₄⁺. Phosphorus adsorption was related to oxidation and interaction between PO₄^3– and Fe³⁺. According to XRD results, ammonia was found in the form of potassium amide, while phosphorus was found in the form of iron hydrogen phosphates. The sorption isotherms showed that the Freundlich equation fits better for phosphorus adsorption, while the Langmuir equation fits better for ammonia adsorption. The simulated runoff infiltration experiment showed that 97.3% of ammonia was removed by Al-modified Orange tree BC 3h/500°C, and 92.9% of phosphorus was removed by Fe-modified Tea tree BC 2h/400°C.     

稠油采油污水回用于热采锅炉用水的研究

利用曝气除油、引气气浮、化学除硅、树脂吸附和软化的方法对稠油污水进行处理，出水完全达到热采锅炉用水指标，可用于热采锅炉给水，为解决污水排污染环境和热采生产供水不足的矛盾提供了可行的技术工艺。     

膜生物反应器脱氮除磷工艺的研究进展

膜生物反应器是近年新发展起来的高效污水处理工艺，文章重点介绍了膜生物反应器的脱氮除磷工艺；单一反应器间歇曝气膜生物反应器工艺和A/O形式的膜生物反应器工艺。总结了国内外研究的工艺特点、技术参数和处理效果。分析了技术参数，运行方式对处理效果的影响，提出了今后研究方向和应用前景。     

溶藻菌对受污染水源水除藻及脱氮特性研究

针对我国水源地藻类污染日趋严重等问题,利用前期分离获得的溶藻菌Streptomyces sp.HJC-D1研究固定化微生物技术强化污染水源水除藻以及脱氮性能。结果表明,对照组和试验组的水体叶绿素a平均去除率分别为（71.66±5.35）%和（80.94±4.36）%,NH4＋—N的平均去除率为（77.76±2.83）%和（72.36±3.18）%,而高锰酸盐指数（CODMn）平均去除率为（24.99±1.52）%和（18.74±1.38）%;不同曝气条件的影响研究发现,曝气/停曝时间比2：4、曝气量60 L.h-1工况下,系统CODMn和NH4＋—N去除率均有所提高,相比对照组NO3-—N积累更为明显;水力停留时间（HRT）变化对系统NH4＋—N、CODMn等的去除影响不大,但缩短HRT时叶绿素a去除率有所降低;分析反应器内填料表面微生物相发现,试验组填料表面有溶藻菌富集,推测对照组除藻主要通过填料对藻类的吸附去除,而试验组则是藻类吸附在填料表面后通过溶藻微生物实现藻类去除。     

厌氧除磷同步脱氮及影响因素研究

采用鸡粪污泥为种泥,在厌氧混合连续流反应装置内进行厌氧还原磷产生磷化氧功能菌的富集,进行硝酸盐、硫酸盐、不同碳源和氮源条件下厌氧除磷效率的研究,并考察磷化氧的生成与硝酸、总磷、氨氮去除的关系.结果表明,(1)SO_4~(2-)-S适宜的投加量为26 mg·L~(-1),不投加NO_3~--N.水中含有氧化态的无机物在厌氧条件下与磷争夺[H]导致厌氧除磷的效率下降.(2)合适的碳源为葡萄糖1 000 mg·L~(-1),纤维素不适合作为碳源,合适的氮源为蛋白胨500 mg·L~(-1),水中含有的还原糖和有机氮源促进磷化氧的生成.(3)pH值控制在6.5～7.0的范围,最适宜的生长温度在35℃左右.(4)氨氮的去除率随着总磷的去除率而增加,在厌氧条件下可达到同时脱氮除磷的效果.磷的去除由厌氧除磷菌还原磷生成磷化氧完成,氨氮由生成氮气或生成蛋白质来去除.     

一株新的反硝化短程除硫菌的鉴定及主要培养因素筛选

依据反硝化除硫原理,以味精废水污泥为种泥,利用全混流反应器富集并分离出同步反硝化短程除硫菌(SNBI),采用传统与现代分子生物学相结合的手段对其鉴定,以确定其分类地位;同时对SNB1的主要培养因素(营养和环境)进行筛选.结果表明:SNB1的形态特征及生理生化指标与Thauera selenatis最相似,同源性达99.0%,属短杆菌属,尚无中文命名;生理生化指标、富集条件及富集过程物料平衡显示SNB1是一株兼性厌氧反硝化除硫菌;培养SNB1的最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为蛋白胨,最佳培养温度为35℃,最适宜pH范围为7～9;最佳条件培养时,OD_(650)和对数细菌数量(CFU)呈直线相关,相关系数R~2=0.981.     

生物滤池对气相与液相中污染物质的净化

通过实验室研究探讨了生物滤池同时处理废水和废气的可行性。试验结果表明：在２５℃－３７℃条件下，甲苯废气的流量为９０Ｌ／ｈ，甲苯浓度为５００ｍｇ／ｍ＾３；废水的流量为０．４Ｌ／ｈ，ＣＯＤｃｒ浓度为４００－７５０ｍｇ／Ｌ，甲苯与ＣＯＤｃｒ的去除率分别是７０％－７２％和８６％－８９％。     

Removal of nitrogen and phosphorus from textile wastewater by soilless culture of Lolium multiflorum

A technique of soilless culture for removal of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) from textile wastewater using Lolium multiflorum was conducted in this research. The TN concentration decreased from 50.72 mg/L to 24.64–27.89 mg/L and TP decreased from 6.9 mg/L to 3.7–4.1 mg/L in the experimental tank with the size of 4.7 m x 1.2 m x 0.75 m. The results suggested that L. multiflorum could absorb a large amount of N and P elements from the wastewater. This technique of soilless culture has many advantages such as simple equipment, low cost, easy operation, low energy consumption, convenient management and flexible disposition.