低温高湿环境下低浓度烟尘测试方法研究

燃煤电厂是颗粒物重要的排放源之一。"超低排放"后,部分工况下烟气处于低温高湿条件,对烟尘测试工作带来挑战,尤其是低浓度时。选择某典型低温高湿的测试环境,比对研究了《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157—1996)和《固定污染源的排放在低浓度时颗粒物质(粉尘)的质量浓度的测定手工重量分析法》(ISO 12141:2002)两种烟尘测试方法,并依据国际标准化组织的"测量不确定度描述指南"(简称GUM)测量不确定度,评估了不同方法的测量不确定度。结果表明:低温高湿环境下,ISO 12141:2002测试数据的准确度、精密度均好于GB/T 16157—1996,同时ISO12141:2002测量不确定度明显低于GB/T 16157—1996;采用高等级天平、增加烟气采样体积和烟尘采样测试数量,可有效降低烟尘排放值测量不确定度。     

2种电除尘优化改造方案模拟及经济性分析

中国环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了GB 13223-2014,要求火电厂烟尘排放限值应小于30mg·m~(-3),老式单一的电除尘器已经很难达到环保要求。以某电厂为例,对电除尘器入口处接低低温省煤器和将原静电除尘器改造为电袋复合除尘器的2种优化改造方案进行了模拟,并对2种方案的经济性进行了分析,所得结论可供类似机组在电除尘器改造和设计时参考。     

燃煤机组烟气污染物排放特性研究

在分析超净排放技术和脱硫、脱硝及除尘中各污染物的作用机制基础上,研究了不同工况条件下SO_2、NO_x、烟尘的排放特性。结果表明:(1)脱硝工艺烟气温度控制在377~407℃,总风量控制在1 100~1 500t/h,出口NO_x质量浓度能够达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)超净排放(50mg/m~3)的脱硝标准,比改造前NO_x平均脱除效率提升6百分点。(2)改造后,出口烟气SO_2质量浓度为28.7 mg/m~3,低于35 mg/m~3;出口烟尘质量浓度为3.4 mg/m~3,低于5 mg/m~3,均达到了GB13223—2011超净排放的标准。(3)电厂完成改造后每年可减少SO_2及NO_x排放量分别为2.7万、1.3万t,年缴纳的SO_2和NO_x排污费用可减少2 526.3万元,具有显著的节能及经济效益。     

湿式电除尘器的高压恒流源供电及其能效分析

湿式电除尘器电场的放电状态变化大、干扰因素多,尤其是导电玻璃钢阳极管内壁材料的特殊性,必须尽量减少火花放电,防止电极灼伤甚至起火,保证设备安全、稳定运行。为了深入研究湿式电除尘器的电源供电特性及污染物脱除性能,搭建了湿式电除尘器实验系统,并开展不同类型电源的对比实验。实验结果表明:湿式电除尘器喷淋系统开启,工频恒流源运行相对平稳,出口烟尘浓度变化不大,但恒压源则存在一个电源参数振荡区,出口烟尘浓度增加了约147%,因此,湿式电除尘器应优先考虑抗干扰能力强的恒流源;高频恒流源的运行参数更高,污染物脱除性能更强,与工频相比,高频恒流源不同供电电耗时烟尘、SO_3的减排幅度分别为46.30%～78.69%、42.86%～66.67%。通过对实际工程项目的深度测试及节能优化实验,定量分析了湿式电除尘器的比电耗与污染物脱除性能关系。工程实践表明:随机组负荷的降低,湿式电除尘器的污染物脱除性能有所提升,但高压供电比电耗也大幅增加,从满负荷到50%负荷,比电耗从2.41×10~(-4) kWh·m~(-3)升至4.57×10~(-4) kWh·m~(-3),有较大的节能空间;经节能优化,控制湿式电除尘器出口烟尘浓度在4～5 mg·m~(-3),50%负荷的比电耗下降达84.68%。根据该节能优化思路,对其他3个工程项目实施运行优化,控制烟尘排放浓度在4.5 mg·m~(-3)以内,比电耗下降幅度分别为32.65%、27.15%、41.64%。以上研究结果可为后续湿式电除尘器的性能提升及节能优化提供参考。     

某新型炼焦炉烟尘治理装置的工艺设计与应用探讨

某新型炼焦炉烟尘治理装置在焦炉炉顶设导烟车(配套皮带小车),并采用拦焦集尘罩进行高温烟气的收集。在装煤、出焦过程中产生的烟尘、粉尘等污染物经炉顶导烟车转送至烟气输送风管,再经管道输送到地面除尘系统,经净化处理后排放。经实际运行监测,出口烟气浓度符合《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)。     

温湿电场对PM2.5及SO3的脱除性能

为深入研究温湿电场对PM_(2.5)及SO_3的脱除性能,采用实验室研究、工程调研或实测相结合的手段,系统分析了湿式电除尘器(WESP)对PM_(2.5)及SO_3的脱除规律,尤其是高SO_3浓度对湿式电除尘器性能的影响及其应对措施。实验研究发现:电源电压分别为35、45、55 kV时,湿式电除尘器对总尘、PM_(2.5)和SO_3的脱除效率分别为60.8%、75.2%、82.4%,53.7%、67.1%、76.8%和43.4%、58.6%、72.7%;随着电压的增加,各粒径段颗粒的分级脱除效率均有明显提升,但0.1～1μm提升最为明显;鉴于烟尘的吸附及SO_3的调质作用,烟尘和SO_3两者有一定的相互促进脱除作用,但SO_3浓度过高,容易在放电极线周围形成高密度的空间电荷,导致电晕电流降低,除尘效率下降;针对高浓度的SO_3,采用降温方式,可有效提高湿电场的烟尘及SO_3脱除性能。工程实测发现:单独使用湿式电除尘器或是与其他相关技术耦合应用,均对烟尘及SO_3有较高的脱除效率;湿式电除尘器对烟尘及SO_3脱除效率分别为63.5%～88.3%、65.1%～71.9%,与湿法脱硫耦合使用,效率分别达82.1%、86.1%,与相变凝聚器(PCA)耦合使用,效率分别达92.3%、90.1%。上述研究可为湿式电除尘器的宽范围、多场合应用提供参考。     

火电厂节能减排 发展袋式除尘器的可行性

随着环境保护要求的日渐提高,按照GB13223—2003火电厂大气污染物排放标准,电除尘设备已不能满足火电厂锅炉烟尘排放浓度的要求。因此,在全国火电厂推广应用的环保领域中高效袋式除尘设备,已成＂十一五＂节能减排的重要课题。文中根据火电厂循环流化床锅炉飞灰的特点,对电除尘器和布袋除尘器进行了技术经济比较,阐述了火电厂发展袋式除尘器设备的可行性。     

水泥窑协同处置危险废物的烟气污染物排放特性研究

水泥窑协同处置技术能够有效地缓解危险废物(以下简称危废)的处置压力,是一项很有发展前景的危废处置技术。通过监测两座典型的新型干法水泥窑在协同处置危废时窑尾烟气中烟尘、SO2和NOx等污染物的排放浓度,评价两条水泥生产线在协同处置危废时污染物排放浓度能否达标。监测结果表明,水泥窑协同处置危废时烟气污染物浓度均低于《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915—2013)和《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB 30485—2013)规定的排放限值。同时,两座水泥窑烟气中烟尘、SO2、NOx和HF等污染物的排放因子均低于我国新型干法水泥窑污染物排放的平均值,表明两条水泥生产线窑尾烟气净化系统运行良好。此外,还研究了水泥窑协同处置危废前后二噁英排放毒性当量浓度的变化情况。     

燃煤发电机组超低排放改造及其运行稳定性研究

燃煤电厂面临的环境保护压力越来越大。以沿海地区某1 000MW燃煤发电机组为例,对其超低排放改造的主要技术路线进行了介绍,并对改造后的运行稳定性进行了研究。结果表明,正式在网运行的30d内,烟尘、SO_2、NOX3个指标的观测值分别低于《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)的标准限值5、35、50mg/m~3,保证率均为100.0%,高于95%,机组能够稳定运行,满足超低排放改造要求。     

烧结机头电除尘器的数值模拟及现场实测验证

为提高某600 m~2烧结机头电除尘器的实际工程应用效果,使用商业CFD软件进行数值模拟,分别采用k-ε模型、电磁流体模型(MHD)和离散相模型(DPM)模拟流场、电场和颗粒运动轨迹。结果表明:经气流分布优化后,计算得到电除尘器进口烟气量分配偏差为±1.5%、颗粒相质量流量偏差为±0.7%,电除尘器本体两侧阻力分别为127.1 Pa和123.7 Pa,电场截面气流分布均匀性相对均方根差分别为0.129和0.133,均优于标准JB/T7671-2017要求;得到电场内电势分布及颗粒运动规律,电除尘效率与供电电压、颗粒粒径具有相关性。经现场实测验证,各参数的实测值与模拟值一致性较好,实测电除尘器出口烟尘浓度为25.8 mg·m~(-3),除尘效率达99.20%,优于设计值;烟尘颗粒在0.03～10μm的分级除尘效率为80.35%～98.69%。0.1～1μm的颗粒段存在穿透窗口,其分级除尘效率仅为80.35%～91.81%。本研究结果可为烧结烟气的烟尘超低排放提供参考。     

固相萃取—气相色谱—质谱测定再生水中邻苯二甲酸酯类物质

探讨了一种再生水中邻苯二甲酸酯类物质的测定方法——固相萃取—气相色谱—质谱,检测了相关再生水标准中涉及的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)两类物质。在质量浓度为20～1 000μg/L时,两类物质的回归方程的相关系数均大于0.999,检出限分别是0.060、0.002μg/L,DBP、DEHP的相对标准偏差分别为4.1%～7.4%、5.1%～6.1%。利用固相萃取技术进行预处理,平均加标回收率为96.6%、89.6%。检测了北京市4座再生水厂出水中DBP和DEHP含量,其中,DBP在1.74～5.59μg/L,低于《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2002)规定的限值(不超过0.1mg/L),但高于《城市污水再生利用地下水回灌水质》(GB/T 19772—2005)规定的限值(不超过3μg/L);DEHP在0.42～4.93μg/L,满足GB/T 19772—2005要求(不超过8μg/L)。     

面向寒冷地区城镇污水处理厂提标改造的ASM模拟优化及其应用

为指导和支撑寒冷地区城镇污水厂升级改造,采用GPS-X软件的ASM1模型,构建了河北某污水处理厂CASS工艺提标改造模型,分别对污泥回流比(R_S)、反应区体积比(R_V)、充水比(λ)、运行周期(T)和不同水温的CASS运行方案等进行了数值模拟优化;同时,综合模拟结果,提出了升级改造技术方案,并予以实施。冬季运行结果表明,改造后的CASS工艺出水指标COD、氨氮和TN的浓度分别为(23.23±2.76)、(1.16±0.76)、(9.83±1.4) mg·L~(-1),能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。     

秸秆成型燃料锅炉污染物排放规律试验研究

根据锅炉烟尘测试方法(GB 5468-91)及锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001),在不同风门的工况下,分别对设计的双层炉排秸秆成型燃料锅炉污染物排放规律进行试验.试验表明,在较好工况下,双层炉排锅炉排烟中CO等中间产物及烟尘含量低于单层炉排锅炉,其排烟中CO、NOx、SO2和烟尘浓度等指标远远低于燃煤锅炉,符合国家关于工业锅炉大气污染物排放标准要求,有较好环保效益.     

诱导结晶法处理高氟水的试验研究

提出了利用方解石部分代替氟磷酸钙作为诱导结晶法的晶种处理100mL氟离子质量浓度15.000mg/L高氟废水,以降低成本。通过单因素试验及正交试验获得最优反应条件:方解石质量分数为20%、晶种投加量为0.6g、磷酸三钠和氯化钙投加量分别为氟离子摩尔浓度的6、12倍,此时氟离子去除率可达到93.45%,氟离子质量浓度降至1mg/L以下,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中氟化物的限值要求。     

唐山农村地区冬季室内外PM_(2.5)浓度污染特征

为了解中国北方农村地区冬季室内外PM_(2.5)污染特征,选择河北唐山某农村燃煤与非燃煤室内外PM_(2.5)进行实验研究。结果表明:(1)燃煤采样点室内外PM_(2.5)分别为47.9~370.0、14.8~145.0μg/m~3,非燃煤采样点室内外PM_(2.5)分别为13.6~217.0、10.9~131.0μg/m~3。(2)室内外PM_(2.5)浓度具有一定的相关性。(3)采样期间的20d内,根据《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准(PM_(2.5)24h均值限值为75μg/m~3),燃煤采样点室外PM_(2.5)超标率为10%,而非燃煤采样点为5%;根据GB 3095—2012一级标准(PM_(2.5)24h均值限值为35μg/m~3),燃煤采样点室外PM_(2.5)超标率为35%,而非燃煤采样点为20%;根据《建筑通风效果测试与评价标准》(JGJ/T 309—2013)规定室内PM_(2.5)的日均值应小于75μg/m~3,燃煤采样点室内PM_(2.5)超标率为65%,而非燃煤采样点为35%。     

基于内梅罗指数的阳宗海湖滨湿地水环境质量评价

在采集阳宗海湖滨湿地水样并测定水样中富营养化指标和重金属指标的基础上,用内梅罗指数法对不同湖滨湿地区域的水环境质量进行评价。结果表明:TP总平均质量浓度为0.095mg/L,是《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水标准(0.05mg/L)的1.9倍;COD总平均质量浓度为19.59mg/L,未超过GB 3838—2002Ⅲ类水标准(20mg/L);阳宗海湖滨湿地As污染最为严重,总平均质量浓度为0.112mg/L,超过了GB 3838—2002Ⅴ类水标准(0.10mg/L),Zn、Cu、Cr未超过GB 3838—2002Ⅲ类水标准,Cd、Mn、Ni、Pb、Co未检出;4个湖滨湿地区域富营养化指标的内梅罗指数评价结果均为良好,空间上表现为北部东部南部西部;重金属指标的内梅罗指数评价结果为东部和北部中度污染水平,南部和西部重度污染水平,空间上表现为南部西部东部北部。     

环境影响评价中部分标准存在的问题及对策

环境标准是环境影响评价的准则.结合环境影响评价的实际,探讨中国主要环境标准在执行中存在的3大问题,即环境标准中控制的环境因子数远远小于企业实际生产中排放的污染因子数,简单引用《工业企业设计卫生标准》(TJ 36-79)不适合中国国情,部分因子的标准限值没有日均浓度等.针对这些问题,笔者提出利用美国环保局多介质环境模型,或根据《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)、TJ 36-79和《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ/T 2.2-93)进行计算或推导的对策.     

生活垃圾焚烧厂周边铅的分布规律研究与影响评估

生活垃圾焚烧厂排放烟气中含有铅等污染物,经过大气扩散后通过沉降作用在土壤累积。以上海某生活垃圾焚烧厂作为研究对象,采用AERMOD模型探讨烟气中的铅在大气中的扩散分布规律,采用沉积模型研究铅的土壤沉积规律,并通过IEUBK模型评估了垃圾焚烧厂对周围儿童最大可产生的血铅浓度几何均数值。结果表明,生活垃圾焚烧厂排放烟气中铅的落地质量浓度最大值位于排放源的东南方向,距离排放源1 338m处,为0.017μg/m~3,远低于《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中的限值0.5μg/m~3。使用IEUBK模拟得到此暴露场景对周边儿童产生的血铅质量浓度几何均数值为6.63μg/L,低于开始产生不良影响的风险阈值100μg/L。进一步结合土壤污染累积模型计算得到,当生活垃圾焚烧厂运行30a时,对周边土壤的最大铅累积量为7.6μg/kg,远小于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)筛选值800mg/kg。将土壤铅暴露纳入评价范围后,儿童体内的血铅质量浓度几何均数值仍为6.63μg/L。     

中国燃煤电厂汞达标排放分析

通过对中国16家燃煤电厂32台机组的汞排放浓度开展手工监测和自动监测,分析得出:基于手工监测和自动监测的汞排放质量浓度分别为0.13~14.19、1.50~12.30μg/m3,平均值分别为4.83、5.08μg/m3。依照《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011),所有机组均达标排放;依照美国《汞和有毒气体排放标准》(MATS),手工监测和自动监测的数据显示,分别有66.7%、77.4%的机组汞排放超标。汞的排放浓度与煤种及煤中汞、碳含量存在关联。超低排放改造技术中,选择性催化还原(SCR)脱硝技术有助于烟气中汞的去除。     

大孔树脂对污水处理厂尾水提标及再生液的高效脱氮处理中试研究

为实现污水处理厂尾水提标至《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅳ类水质标准，针对已经达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准的杭州市某城镇污水处理厂尾水，采用大孔树脂吸附后出水化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮、硝态氮、总氮(TN)平均质量浓度分别为5.89、0.10、0.12、0.74、0.98 mg/L,达到GB 3838—2002的Ⅳ类水质标准，相应的去除率分别为42.98%、44.44%、53.85%、91.79%、90.78%,对TN特别是硝态氮的去除效果非常明显。同时，针对含高浓度硝态氮的树脂再生液采用两级缺氧好氧工艺处理，使得出水TN平均质量浓度为30.00 mg/L,COD为191.00 mg/L,可以返回至污水处理厂生化系统。中试的吨水成本为1.34元，包括电耗成本1.10元，药剂费0.24元。