典型废弃物焚烧炉飞灰中溴代二噁英和呋喃的分析研究

采用溴代二噁英和呋喃(PBDD/F)的高分辨气相色谱/质谱联用(HRGC/HRMS)检测分析方法,对不同类型的焚烧炉(医疗废物焚烧炉、炉排炉生活垃圾焚烧炉、工业废物焚烧炉和流化床生活垃圾焚烧炉)飞灰进行了PBDD/Fs的分布特性分析.结果表明:(1)所有样品中均没有发现六溴代二噁英和呋喃,主要都以四、五溴代二噁英和呋喃...     

铁矿石烧结过程中的二噁英检测方法研究

铁矿石烧结过程是二噁英产生的重要来源,烧结烟气的复杂性和二噁英的痕量/超痕量特性使二噁英的检测成为难题。针对铁矿石烧结特性,制定了适用于烧结杯实验和烧结机现场的二噁英采样方法,采用高分辨气相色谱(HRGC)/高分辨质谱(HRMS)对烟气中的二噁英进行检测。通过检测分析,4种采样内标物质回收率均在75%~110%,说明采样及检测过程准确、可靠,烧结杯实验和烧结机现场烟气的二噁英毒性当量浓度分别为0.50、0.43ng TEQ/m3,与权威机构检测结果基本吻合,该方法可为铁矿石烧结过程二噁英检测提供技术支持。     

再生铝制造企业飞灰中二噁英污染特征

连续8d采集中国某大型再生铝制造企业的飞灰样品,通过高分辨气相色谱/高分辨质谱联用仪对其中的二噁英污染特征开展了研究。结果表明:飞灰样品中二噁英质量浓度为58.64~261.14μg/kg,平均为103.93μg/kg,其中1,2,3,4,6,7,8-七氯代二苯并呋喃(1,2,3,4,6,7,8-HpCDF)、八氯代二苯并呋喃(OCDF)和八氯代二苯并二噁英(OCDD)是飞灰中最主要的单体,分别占二噁英浓度的19.54%(质量分数,下同)、15.57%和14.62%;二噁英毒性当量浓度为4.21~14.77μg TEQ/kg,平均为7.10μg TEQ/kg,其中2,3,4,7,8-五氯代二苯并呋喃(2,3,4,7,8-PeCDF)对飞灰中二噁英毒性当量浓度贡献最大,平均贡献率为50.15%;二噁英毒性当量浓度均未超过《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》(GB 5085.6—2007)规定限值,因此可以判定该企业的飞灰不属于具有二噁英毒性的危险废物。     

珠江三角洲地区土壤中二噁英污染水平及其分布特征研究

应用高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)对珠江三角洲地区土壤中二噁英(PCDD/Fs)的浓度及其分布特征进行了研究。结果表明,土壤样品中PCDD/Fs为118~2 304pg/g,平均值为743pg/g;WHO2005-TEQ为1.09~5.56pg/g,平均值为3.25pg/g。珠江三角洲地区土壤中PCDD/Fs浓度较往年相比稍有下降,且大部分地区土壤中PCDD/Fs污染并不严重。土壤中PCDD/Fs同系物分布以OCDD为主要的特征单体,毒性单体贡献最大的是1,2,3,7,8-PeCDD和2,3,4,7,8-PeCDF,平均占总毒性当量的28.9%和16.3%。对珠江三角洲地区土壤中PCDD/Fs的源分析表明,土壤中PCDD/Fs受污染源影响较小,可能主要来自大气沉降。     

有机磷酸HEDP稳定垃圾焚烧飞灰重金属的研究

研究了有机磷酸羟基亚乙基二膦酸(HEDP)对生活垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定方法.通过对不同HEDP投加量处理后的飞灰试样作危险废物浸出毒性鉴别试验,分析HEDP最佳使用剂量,并评价了稳定化飞灰的长期稳定性.结果表明,HEDP最适使用剂量为0.03 Ml/g(以商品级HEDP与飞灰的体积质量比计),处理后飞灰与原状飞灰相比,Pb、Zn和Hg的浸出浓度分别降低了98.3%、99.5%和85.0%.HEDP对飞灰中重金属稳定效果排序为:Pb＞Zn＞Hg＞Ni＞Cu＞Cd＞CrHAs.重金属pH相关浸出测试(pH-dependent leaching tests)表明:经0.03mL/g HEDP稳定处理的飞灰,在0.3 mol/L HNO3和0.3 mol/L NaOH的浸取条件下,其重金属浸出浓度均低于国家危险废物鉴别标准,显示具有良好的长期稳定性.     

SCR脱硝副产物硫酸氢铵与空预器中飞灰反应特性

开展SCR脱硝副产物硫酸氢铵与飞灰反应特性研究,利用MS2000激光粒度仪对不同飞灰样品的粒度特征进行了分析。结果表明,当ABS飞灰质量配比为1∶50时,1~10和10~100μm的粒度范围内飞灰所占体积比都有明显增大。利用SEM对不同飞灰样品的形貌进行了观察与分析,结果表明掺杂ABS后飞灰形貌有明显改变。利用XRD鉴定掺杂ABS前后飞灰的物相,掺杂ABS后,除了原飞灰样中原有的矿物相外,还检测出了Fe2(SO4)3和Na2SO4,由此可见,ABS与飞灰发生了反应。由EDS元素分析结果可知,当掺杂ABS后,O、Al和Si元素仍然是主体元素且含量差别不大,相比原灰样唯一不同的是后两种样品中出现了S元素,且S元素的含量随着掺杂ABS的量的增加而增大。飞灰比电阻测试结果显示,掺杂一定量的ABS会降低飞灰的比电阻,增强了电除尘器捕捉飞灰的能力。XPS分析结果显示,掺杂ABS后,ABS会与飞灰中的Na_2O反应形成Na_2SO_4。     

GC-ECD和LC-MS/MS测定垃圾焚烧飞灰中氯苯和氯酚的方法

氯苯和氯酚是生活垃圾焚烧过程产生的重要污染物,目前对垃圾焚烧炉飞灰中氯苯和氯酚的研究较少。本文采用超声萃取法结合GC-ECD、LC-MS/MS,建立了飞灰等固体介质中的氯苯氯酚的定量检测方法,通过实验确定出较优的前处理条件,飞灰样品中滴加少量浓硫酸,以正己烷/丙酮(1∶1)为萃取溶剂,40℃超声萃取20 min,萃取3次,然后液相萃取分离氯酚氯苯,分别净化,浓缩,最后进机检测,对三、四、五、六氯代苯和所有的氯酚均获得较好的回收率。应用建立的检测方法测试了3座正常运行过程中的生活垃圾焚烧炉飞灰的氯苯和氯酚含量,样品中一到四氯代氯酚的含量都在定量限以下,五氯酚含量范围为5~11 ng·g-1,三氯苯、四氯苯、五氯苯和六氯苯的含量在3~70 ng·g-1的范围。     

新型菌株法检测典型环境雌激素类物质

相对于化学检测方法,生物法检测环境雌激素类污染物具有简便快捷等优点。利用本实验室已建立的环境雌激素类污染物的基因工程菌检测技术,对17-β-雌二醇(17-β-(o)estradiol)的雌激素活性进行了检测,绘制了标准曲线,确定其检测限为ng/L。并且利用该菌株法分别对艹屈(chrysene)、芘(pyrene)和苯并(a)蒽(benz(a)anthracene)3种不同结构的多环芳烃的雌激素活性进行了检测。结果显示,3种物质的雌激素活性差异明显,具有不同的检测限。此外,对污水和污泥样品中的麝香含量进行了检测,结果显示其活性变化趋势与化学法检测结果基本一致。因此,利用该基因工程菌检测技术可对环境样品中一定的雌激素活性进行快速有效地筛选;进一步对比17-β-雌二醇的标准曲线,可实现对雌激素类物质的初步定量。     

杭州某污水处理厂活性污泥中三氯生含量测定

采用快速溶剂萃取(ASE)进行样品前处理,用高效液相色谱检测了杭州某污水处理厂活性污泥中的三氯生(TCS)含量。在单因素基础上,通过正交实验得出ASE萃取最佳条件为甲醇作萃取剂,萃取时间2min,萃取次数4次,萃取温度80℃,冲洗体积70%。在色谱柱为Hypersil ODS2C18柱、流动相为甲醇/水(体积比95∶5)溶液、流量为1.0mL/min条件下检测。该方法的检出限为0.1μg/mL,线性范围为5~100μg/mL,方法的回收率为93.89%~105.62%,相对标准偏差(RSD)小于6%。该方法简单快速,灵敏度高,适用于活性污泥中TCS的检测。     

生活垃圾焚烧飞灰中元素分布与二噁英的关联性分析

以国内不同地区的14个生活垃圾焚烧炉的布袋除尘器飞灰为研究对象,对飞灰中主要元素的分布和二噁英(PCDD/Fs)含量进行测定,并采用因子分析研究不同炉型飞灰特性及其与PCDD/Fs分布之间的关联性。结果表明:在生活垃圾焚烧飞灰中,Si、Al、Fe、O和Na、K、Cl、S两组元素分布各自呈明显的两两正相关性。流化床炉飞灰中Si、Al、Fe、O的含量明显高于炉排炉飞灰,而Na、K、Cl、S的含量则与之相反。飞灰中PCDD/Fs为0.17~94.49ng/g,毒性当量为0.02~2.53ng I-TEQ/g,不同飞灰差距较大。炉排炉飞灰通常含有高氯代的多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs),PCDDs、多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的质量比(PCDDs/PCDFs)均大于1;流化床炉飞灰含有的PCDFs多于炉排炉飞灰,PCDDs/PCDFs均小于1。流化床炉飞灰中Cu、Ca与PCDD/Fs含量有明显的线性关系,相关系数(R)分别为0.86、0.90。     

城市生活垃圾焚烧飞灰水泥固化技术研究

用硫铝酸盐水泥对城市垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)进行固化实验,研究了飞灰重金属浸出特性,分析了飞灰掺量、浸提剂p H值对重金属浸出特性以及飞灰掺量对不同龄期(3、7、28 d)飞灰固化体抗压强度的影响,并对飞灰及其固化体进行XRD分析。结果表明,在HJ/T 299-2007和HJ/T 300-2007两种不同浸出体系下,飞灰中Cu、Zn、Cd、Pb、Cr和Mn等重金属浸出浓度差别较大,建议应根据评价目标合理选择重金属浸出测量方法。其中,飞灰中Pb的浸出浓度超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)限值的3.35倍,因此被列为危险废物,应妥善处理。除飞灰掺量小于40%时的固化体Cd符合标准,其余飞灰固化体Pb和Cd的浸出浓度仍超过《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)限值,故达不到卫生填埋的要求。固化体抗压强度随飞灰掺量增大而降低,重金属浸出浓度与之相反。飞灰掺量为40%时,固化体中重金属浸出浓度随浸提剂p H值降低而增大,但p H值大于5时,未测出重金属浸出。XRD结果表明:飞灰中可溶性盐参与水泥水化反应,重金属Cr以CrO_2-4的形式固化于钙矾石中。     

钙基烟气脱硫剂制备的实验研究

采用正交实验 ,研究了水合制备高效钙基烟气脱硫剂时各制备条件对产物的影响。结果表明 ,水合时间、水合温度Ca(OH) 2 /CaSO4的质量比 ,以及飞灰 / (Ca(OH) 2 +CaSO4)质量比四个条件对脱硫剂比表面积的形成有显著的影响 ;从而由单因素实验得出一最佳钙基脱硫剂制备条件组合。此外 ,通过XDR分析 ,测定了脱硫剂的物相组成 ,扫描电镜观察显示飞灰和水合吸收剂具有不同的表面形态     

滤料负载粉尘层对气态汞脱除性能的实验研究

通过不同性能纤维滤料负载燃煤飞灰粉尘层,来模拟袋式除尘器滤袋表面粉尘附着层,进而研究袋滤器用不同性能纤维滤料和粉尘附着层对燃煤烟气中Hg0的联合脱除性能。在固定床实验系统上分别进行了不同纤维滤料和燃煤飞灰粉尘层,以及经实验优选得到的华博特滤料负载燃煤飞灰粉尘层脱除燃煤烟气中Hg0的实验研究。结果表明,燃煤飞灰粉尘层和华博特滤料对Hg0分别有一定的脱除作用,脱除效率可达35%和42.5%,它们对Hg0的脱除是物理吸附和化学吸附共同作用的结果;同时,华博特滤料负载燃煤飞灰粉尘层对Hg0的联合脱除效率受到吸附反应温度、入口汞浓度和烟气停留时间等因素的影响,最佳脱汞率可达64.4%;吸附反应温度越高,脱除效率越低;烟气停留时间越大,脱除效率越高;入口汞浓度的提高并不一定提高华博特滤料负载飞灰粉尘层的脱汞效果。     

飞灰/水菱镁石新型复合脱硫剂的性能研究

采用飞灰和水菱镁石水合搅拌制备飞灰/水菱镁石新型复合脱硫剂,模拟湿法烟气脱硫过程,采用正交实验分析法探讨了液固比(质量比)、反应温度、搅拌速度以及鼓泡深度4个因素对脱硫效率的影响。结果发现:复合脱硫剂的比表面积增大,这有利于该复合脱硫剂与气相SO2的接触和反应,因而提高了脱硫效率。复合脱硫剂的最佳反应组合:液固比为15.0∶1.0、反应温度为常温(20℃)、搅拌速度为150r/min、鼓泡深度为2.0cm,该条件下脱硫效率为98.58%。     

燃煤电厂粉煤灰中汞的稳定性研究

燃煤飞灰中高度富集了痕量元素汞,而汞具有易挥发特性、较强的毒性和不易降解等特点,在粉煤灰的利用过程中汞极易逸出,造成二次污染,对人体健康有极大危害,所以对燃煤飞灰中汞稳定性的研究具有重要的意义。通过模拟加工利用和储存的自然环境,对飞灰和漂珠进行煅烧实验,研究飞灰和漂珠中汞的含量与煅烧温度之间的关系;对飞灰进行浸取实验,研究飞灰中汞的含量受浸取液pH以及浸取时间的影响情况。结果表明:在煅烧实验中,煅烧温度是影响汞释放的主要原因,随煅烧温度的增加汞的流失量越大,随煅烧时间的延长汞的流失量越大,在相同煅烧温度(500℃)和不同煅烧时间条件下,飞灰中汞的流失率最高达98.5%,漂珠中汞的流失率最高达86.4%,在相同煅烧时间和不同煅烧温度条件下,飞灰中汞的流失率最高达97.8%,漂珠中汞的流失率最高达85.7%;在浸取实验中,浸取时间越长,汞的流失量越大,当浸取液pH为1、浸取时间24h时,飞灰中的汞由0.331 8μg/g降低至0.137 1μg/g,说明浸取时间越长,汞浸出率越高,在不同pH条件下,汞含量随pH的降低而减少,飞灰中汞的浸出率最高达58.7%,最低为15.7%。     

有机磷酸HEDP稳定垃圾焚烧飞灰重金属的研究

研究了有机磷酸羟基亚乙基二膦酸（HEDP）对生活垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定方法.通过对不同HEDP投加量处理后的飞灰试样作危险废物浸出毒性鉴别试验,分析HEDP最佳使用剂量,并评价了稳定化飞灰的长期稳定性.结果表明,HEDP最适使用剂量为0.03 Ml/g（以商品级HEDP与飞灰的体积质量比计）,处理后飞灰与原状飞灰相比,Pb、Zn和Hg的浸出浓度分别降低了98.3%、99.5%和85.0%.HEDP对飞灰中重金属稳定效果排序为：Pb＞Zn＞Hg＞Ni＞Cu＞Cd＞CrHAs.重金属pH相关浸出测试（pH-dependent leaching tests）表明：经0.03mL/g HEDP稳定处理的飞灰,在0.3 mol/L HNO3和0.3 mol/L NaOH的浸取条件下,其重金属浸出浓度均低于国家危险废物鉴别标准,显示具有良好的长期稳定性.     

废电池-污泥吸附剂的优化制备及对Cr(Ⅵ)的吸附特性

以污水处理厂污泥为原料、废电池电极材料和ZnCl2为活化剂,耦合活化制备废电池-污泥吸附剂。利用筛选实验设计中Plackett-Burman和响应曲面法中Box-Behnken实验联用得出优化条件,3次平行实验验证得到制备的最优吸附剂碘吸附值和得率平均分别为474mg/g、44.8%。Cr(Ⅵ)吸附表明,Langmuir吸附等温模型(R2=0.995 3)和准二级动力学模型(R2=0.999 8)更适合描述该最优吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附行为。     

Mg/Fe水滑石吸附水中磷的动力学及热力学研究

以MgCl2和FeCl3为原料通过共沉淀法制备了Mg/Fe水滑石,并对其进行焙烧得到了焙烧态Mg/Fe水滑石。采用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)对所得产物进行了结构表征。利用焙烧前后的水滑石作吸附剂吸附处理含磷废水,比较了两者对磷的吸附能力,并在不同温度和pH条件下进行了吸附动力学实验。结果表明,焙烧前后的水滑石对磷都具有很好的吸附能力,但300℃焙烧后水滑石的吸附能力提高了约5%。动力学实验表明,水滑石对磷的吸附可很好地用准二级动力学方程进行描述,其线性相关系数达0.999以上。在15~35℃下进行了等温吸附实验,结果发现水滑石对磷的吸附更符合Langmuir方程。经热力学研究发现,标准吸附焓变(ΔH0)0J/mol、标准吸附自由能(ΔG0)0J/mol和标准吸附熵变(ΔS0)0J/(mol·K),说明水滑石对磷的吸附反应是自发的吸热反应,且是一个熵增加的过程。     

垃圾焚烧飞灰重金属稳定化药剂处理效果

根据某有机螯合剂、硫化钠、磷酸钠、磷酸氢二钠、碳酸钠和硫代硫酸钠6种化学稳定剂对重金属元素稳定化效果的比较结果,并针对重庆飞灰中Pb和Cd浸出浓度超过GB 16889-2008限值0.25 mg/L和0.15 mg/L的情况,选择合适的药剂配伍和剂量对重庆飞灰进行稳定化处理。按照飞灰中重金属含量的不同,对武汉、重庆和成都三地的飞灰进行不同剂量的稳定剂添加实验。结果表明,有机螯合剂、硫化钠、磷酸钠3种化合物对Pb和Cd均有优异的稳定化效果。在有机螯合剂∶硫化钠/磷酸钠质量比为1∶1,2∶1和4∶1的6种配伍稳定化实验中,有机螯合剂∶硫化钠质量比为4∶1的稳定剂配比对重庆飞灰中重金属进行稳定化处理效果最好。研究还发现,使用2倍理论量的有机螯合剂和硫化钠能分别经济有效地完成对武汉、重庆和成都飞灰中重金属的稳定化处理。     

固定源废气高浓度挥发性有机物的检测方法研究

中国挥发性有机物(VOCs)的污染日趋严重,许多重点排污行业VOCs排放浓度高,检测难度大。现有相关标准不适合质量浓度大于10mg/m~3的高浓度VOCs的检测,采用气袋法采样,固相吸附—热脱附/气相色谱—质谱法,用两种不同样品制备方式,对某化工企业废气净化设施进口的高浓度VOCs进行了检测,用标准气体对检测方法进行了验证。结果表明,采用气袋法采样,选择合适体积的气密针直接配置样品操作简便,可行性强,重复性好,极大降低了湿度对样品配置的影响,可用于固定源废气中高浓度VOCs的测定。