室内甲醛污染治理实验研究

针对装修所带来的室内甲醛污染危害,采用活性炭、甲醛清除剂来去除室内甲醛,并对其去除效果、影响因素进行了研究。结果表明,在活性炭、甲醛清除剂最佳使用量下,甲醛清除剂的去除率显著高于活性炭去除率,且持久性较好;最佳量的甲醛清除剂在治理不同板材所含的甲醛时,中密度板的甲醛去除率均高于木板、细木工板和装饰单面贴面胶合板的去除率;环境温度升高时,甲醛清除剂其去除效率有所降低。甲醛清除剂对室内甲醛有明显的去除。     

甲醛降解菌的筛选及降解特性研究

从采集活性污泥中筛选得到1株具有高效降解甲醛能力的菌株并命名为JQ-1,根据其形态特征,初步判断菌株JQ-1属假单胞菌属。同时对菌株JQ-1的生长特性及降解特性进行了初步研究。实验结果表明,该菌株降解甲醛的最适条件为：甲醛废水浓度为50mg／L,pH值为6,培养温度为25℃,摇床转速为150r／min。在最适条件下,菌株JQ-1具有较强的降解甲醛能力,当甲醛废水浓度为50mg／L时,在24h内甲醛降解率可达87％以上。     

低温等离子体协同改性ACF净化甲醛的实验研究

实验采用浸渍法研制了负载纳米TiO₂及Cu/Pd金属离子的改性活性炭纤维（ACF）功能材料。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和表面孔隙度分析仪对材料的微观结构进行了表征。在自制的实验台上进行低温等离子体协同改性ACF净化甲醛的实验研究。研究结果表明：改性 ACF有利于甲醛净化,其中负载纳米TiO₂改性方案最佳;低温等离子协同TiO₂/ACF净化效果最好,其效率高达94%。     

燃油锅炉燃烧过程SO2的生成与排放特征

燃料燃烧过程是大气污染物的重要来源之一,对人体健康、空气质量和气候变化产生非常重要的影响。以62台燃油锅炉（≤10.5 MW）的燃料特性分析数据和SO₂排放实测数据为基础,通过统计分析方法,研究了燃油燃烧过程中燃油硫含量S和过量空气系数α对硫的转化率、SO₂排放因子和排放浓度的影响,获得了基于燃料消耗量、燃料发热量的SO₂排放因子EF_C、EF_H以及SO₂标态折算浓度C′_SO2与硫含量S间的关联式。结果表明,在过量空气系数α＞1的燃油燃烧过程中,EF_C、EF_H、C′_SO2与燃油硫含量S呈现出显著的线性正相关性,而与过量空气系数α无关,其关系式分别为：EF_C=18.86602×S,EF_H=443.78751×S ,C′_SO2＝1 509.28337×S;硫转化率η和基于燃料硫含量的SO₂排放因子EF_S则与燃油硫含量S和过量空气系数α无关,其平均值分别为96.3％和1.93 kg/kg。     

民用型煤燃烧的排放特征及推广型煤的减排效果

为探究煤质对型煤燃烧排放特征的影响,选取了呼和浩特市某城区推广使用的6种方型型煤进行了污染物排放水平测试,并结合煤质数据分析了影响型煤燃烧排放特征的主要因素。结果表明,挥发分含量是影响型煤燃烧产生的PM_2.5和NO_x排放浓度的主要因素;VOCs的排放浓度与挥发分和固定碳的总含量相关;计算得到型煤燃烧后的主要污染物(CO、SO₂、NO_x、TSP、PM_2.5、VOCs)的排放因子,分别为(36.0±17.3)、(1.89±0.47)、(1.18±0.62)、(0.47±0.69)、(0.19±0.15)和(0.27±0.18)g·kg⁻¹;设置排放情景,计算得到在该区域推广型煤后主要污染物的减排率分别为61.9%、22.2%、20.6%、89.3%、91.6%和89.1%。在推广民用型煤的过程中,还应加强对煤质的管理,同时推广型煤的配套炉具,减少人为操作造成的污染物排放。     

东北长春民用散煤燃烧大气污染物排放清单研究

民用散煤燃烧是大气污染的重要来源,由于民用散煤活动水平获取难度较大,目前有关民用散煤燃烧大气污染物排放量的研究较少。计算了2016年长春6个城区内民用散煤燃烧产生的CO、SO2、NOx、PM2.5、PM10、挥发性有机化合物(VOCs)的排放量,编制了民用散煤燃烧大气污染物排放清单,并分析了大气污染物排放的时空分布特征。结果表明:长春城区燃煤棚户区共计287处,总面积26.64km2,棚户区户均燃煤量约为2.1t/户,住户燃煤比在0.6～0.8;2016年长春城区民用散煤CO、SO2、NOx、PM2.5、PM10、VOCs的排放量分别为12 462、329、142、961、1 201、356t,CO为长春地区民用散煤燃烧主要污染物,占民用散煤燃烧污染物总排放量的80.7%;长春各城区民用散煤燃烧总排放量为绿园区宽城区朝阳区双阳区二道区南关区;大气污染物排放日变化峰值在6:00—7:00、12:00、19:00;民用散煤燃烧污染物排放的周变化差异不大,周末排放量较工作日稍高;采暖期大气污染物排放的月变化与气温的变化同步,排放量呈现1月12月2月11月3月10月4月的变化规律。     

基于分子模拟的甲醛和苯在活性炭上的竞争吸附特性研究

在不同实验条件下测得活性炭对室内污染物苯和甲醛的吸附穿透曲线,结果表明增加湿度会降低苯和甲醛的吸附量,由于两者极性不同,湿度对其影响程度不同。在实验基础上,利用Materials Studio分子模拟软件中的Visualizer模块构建不同孔径(1、2、4 nm)的活性炭狭缝模型,以巨正则蒙特卡洛方法模拟单一组分的苯和甲醛在不同温度(288.15、293.15、323.15 K)下的吸附情况以及苯、甲醛共存时的竞争吸附情况。通过实验吸附量与模拟吸附量对比验证模拟结果正确性。模拟结果显示,3种温度条件下,苯的吸附量变化较小,但是孔径对苯的吸附量影响较大,吸附量随着孔径的增大而增大。苯的吸附能大于甲醛,活性炭对苯的吸附能力大于甲醛。     

臭氧光催化降解水中甲醛的研究

研究比较了3种光化学方法对水中低浓度甲醛的降解效果,考察了初始pH值、甲醛浓度和臭氧投加速率等因素对臭氧光催化(TiO_2/UV/O_3)降解甲醛的影响。结果表明,紫外臭氧(UV/O_3)、光催化(TiO_2/UV)和TiO_2/UV/O_3对甲醛的降解均符合表观一级反应动力学,TiO_2/UV/O_3降解甲醛的一级表观速率常数大于TiO_2/UV与UV/O_3之和,说明臭氧、光催化有明显的协同作用。pH值对臭氧光催化降解甲醛的速率几乎没有影响;甲醛初始浓度增加,表观反应速率常数下降,但甲醛的绝对去除量仍随初始浓度的增加而显著增加;臭氧投加速率增加,降解速率增加。甲醛降解的主要中间产物为甲酸,但甲酸在臭氧光催化反应过程中也快速降解而被矿化,说明臭氧光催化是一种能安全有效去除甲醛的方法。     

环境监测之规制研究

目前,中国有关环境监测法规远远落后于社会发展。为保证污染物排放监测的顺利进行,各国制定了一系列法律规范和行政命令。其中,欧盟的行为最为积极。以分析欧盟相关环境监测法令为切入点,探寻中国环境监测法律机制的发展方向。     

天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单

为了研究天津市民用散煤燃烧大气污染物的排放情况,采用排放因子法,结合散煤燃烧活动水平,建立了2019、2020年天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单,并根据排放清单对污染物空间分布特征进行了分析。结果表明：2020年民用散煤燃烧量相比2019年减少约61万t,细颗粒物(PM_2.5)、CO、SO₂、氮氧化物(NO_x)分别减排1 010.33、38 070.69、904.16、824.68 t。其中,污染物排放贡献最大的区为蓟州区。各区显示出明显的污染物排放空间差异,未来应推进清洁能源的使用,加快清洁能源政策的推广,以减少民用散煤燃烧的污染物排放。     

造纸工业污泥燃烧特性及动力学实验研究

在不同升温速率及与其他污泥不同混合比例条件下,利用热重法对造纸污泥和含工业污水污泥进行了实验研究。结果表明,造纸污泥与含工业污水污泥表现出不同的DTG曲线形式,其中造纸污泥固定碳燃烧峰失重较为明显。随着升温速率的提高,造纸污泥的燃烧速率加大,燃尽时间缩短,提高了其综合燃烧特性;加入含工业污水污泥后,造纸着火性能及燃尽性能均得到改善。采用积分法（Coats-Redfern方程）计算得到各阶段燃烧反应的机理方程及相应的活化能参数,表明活化能的大小与试样的燃烧阶段是相对应的。     

污水污泥在富氧环境下燃烧特性的实验研究

采用综合热分析仪研究了空气气氛和富氧气氛下污水污泥和煤的燃烧曲线,分析比较氧浓度对污泥燃烧特性参数的影响,并计算得到各工况下的动力学参数。结果表明：随着氧浓度增加,污泥燃烧DTG曲线向低温区移动,着火温度和燃尽温度均降低,综合燃烧指数大大提高,污泥燃烧特性得到改善。可用两段一级反应动力学模型来较好的描述污泥的主要燃烧过...     

污泥热干化和燃烧特性试验研究

分别在桨叶式干化机和热重仪上进行污泥干化和燃烧试验,研究了污泥干化特性和污染物排放特性,并对污泥的燃烧特性进行分析。结果表明,污泥干化过程分为黏稠区、粘滞区和颗粒区3个阶段。干化过程排放的污染气体有氨气、氯化氢、氟化氢、氰化氢、甲烷和挥发性有机酸等,其中氨气为主要污染气体。经冷凝吸收和活性炭吸附处理后,各种污染气体浓度均显著降低,其中氨气去除率最高,达97.04%。污泥干化冷凝液的BOD5和COD质量浓度分别为4 040、8 510mg/L,氨氮的质量浓度为1 025mg/L,pH为9.84,属于高浓度有机废水。污泥的燃烧过程可以分为3个失重阶段:水分析出阶段(50～150℃),挥发分燃烧阶段(150～450℃),固定碳燃烧阶段(450～650℃)。分别用Kissinger法和Ozawa法计算挥发分燃烧阶段和固定碳燃烧阶段的活化能和动力学方程,挥发分燃烧阶段的活化能低于固定碳燃烧阶段,表明挥发分燃烧阶段污泥更易燃烧。污泥的燃烧过程在650℃时基本完成,因此实际工程应用中,设计干化污泥的焚烧温度在750℃比较合理。     

Detection of combustion formed nanoparticles

UV–visible extinction and scattering and two extra situ sampling techniques: atomic force microscopy (AFM) and differential mobility analysis (DMA) are used to follow the evolution of the particles formed in flames. These particle sizing techniques were chosen because of their sensitivity to detect inception particles, which have diameters, d<5 nm, too small to be observed with typical particle measurement instrumentation. The size of the particles determined by AFM and DMA compares well with the size determined by in situ optical measurements, indicating that the interpretation of the UV–visible optical signal is quite good, and strongly showing the presence of d=2–4 nm particles. UV–visible extinction measurements are also used to determine the concentration of d=2–4 nm particles at the exhausts of practical combustion systems. A numerical model, able to reproduce the experimentally observed low coagulation rate of nanoparticles with respect to soot particles, is used to investigate the operating conditions in the combustion chamber and exhaust system for which 2–4 nm particles survive the exhaust or grow to larger sizes. Combustion generated nanoparticles are suspected to affect human and environmental health because of their affinity for water, small size, low rate of coagulation, and large surface area/weight ratio. The ability to isolate nanoparticles from soot particles in hydrosols collected from combustion may be useful for future analysis by a variety of techniques and toxicological assays.     

板材类生物质燃烧及动力学特性热重研究

采用非等温升温法研究了4种板材类生物质在空气气氛下的燃烧特性和动力学特性。通过对TG、DTG等曲线的分析,发现4种板材燃烧过程均可分成3个阶段,即水分蒸发阶段、挥发份析出(或燃烧)阶段和固定碳燃烧阶段。综合燃烧特性:松木集成材>纤维密度板>夹芯胶合板>刨花板。4种板材均具有良好的燃烧特性。4种生物质燃烧均存在1个吸热峰和2个放热峰,分别与挥发分析出峰、挥发分燃烧、固定碳燃烧对应。采用Fridman法和Fridman-Carroll法分别对4种板材的动力学参数进行了计算,2种方法得出的结果符合较好。分析得出:由于生物质燃烧与环境换热、挥发分析出吸热、固定碳燃烧放热等因素作用,4种生物质的表观活化能高温区均低于低温区。动力学计算结果表明:松木集成材平均表观活化能最低,燃烧反应能较容易进行。     

富氧燃烧条件下燃煤NOx排放的实验研究

以神华(SH)烟煤和晋城(JC)无烟煤为研究对象,利用一维沉降炉(DTF)开展了煤粉在O2/N2、O2/Ar、O2/CO2和O2/RFG 4种气氛下燃烧时的NOx排放特性实验,研究了温度和氧浓度对NOx排放特性的影响,探讨了富氧燃烧条件下导致NOx排放降低的各个因素的贡献率的变化。结果表明:温度上升会导致燃料氮向NOx的转化率增大;氧浓度的上升同样会导致转化率的增加,SH烟煤由于挥发分含量较大,受氧浓度影响较大;定量分析结果表明,富氧燃烧条件下导致NOx排放降低的主要因素是循环NOx的还原,占整体的50%以上;其次是高浓度CO2气氛对NOx的还原,约占20%~30%;而热力型和快速型NOx的缺失对降低NOx排放的贡献率不及20%。温度的上升对JC无烟煤各因素贡献率有较大影响;氧浓度的增加会导致SH烟煤各因素贡献率有明显变化。     

固体废物在固定床式热解炉内热解产气特性的实验研究

垃圾热解技术以其较低的污染排放和较高的能源回收率在固体废弃物处理领域里占有重要地位。利用小型外热型热解炉对城市垃圾、生物质及有害固体废弃物进行热解实验 ,分析发现 ,物料的挥发分、加热方式以及热解终温等对产气影响大 ,随温度的增加产气中H2 含量逐渐增多 ,C2 H4和C2 H6 的含量逐渐下降 ,气体热值有一个最大值。     

脱硫除雾器冲洗喷嘴冲洗特性试验研究

以湿法烟气脱硫工艺中常用的除雾器冲洗喷嘴为研究对象,加工了不同喷嘴芯旋度和排放口倒角半径的喷嘴。经过大量试验,系统地研究了冲洗喷嘴的冲洗流量、扩散角和均匀度的变化规律。研究结果表明,当喷嘴芯旋度为30°,排放口倒角半径在3．5 mm左右时,其冲洗效果较好。     

Y型内混双级雾化喷嘴流量特性研究

对自行设计的 Y 型内混双级雾化喷嘴进行了实验研究,分析了不同喷嘴尺寸对喷嘴流量特性的影响.对比了压缩空气与过热蒸气做雾化介质的不同.通过测量喷嘴内混室压力,拟合出了供气压力-内混室压力曲线,并通过实验测量和校核,得到工质流景系数的表达式,对喷嘴设计有指导作用.