纳米TiO2生产及应用现场浓度检测方法的研究——二安替吡啉甲烷分光光度法

为了快速、简便、准确地测定空气中纳米TiO2的浓度,在开发利用浓硫酸-硫酸铵为吸收液高效采集方法的基础上,研究了二安替吡啉甲烷分光光度法对纳米TiO2测定的可行性,并分析了该方法的性能.相对于消解和显色后的溶液,在390 nm条件下,该方法的最佳测量范围为1～5 mg/L,99％置信度下,标准曲线线性相关,剩余相对偏差小于0.015,检出限为0.061 3 mg/L,相对标准偏差为0.45-2.13,加标回收率为96.0％-99.4％.在4h置放的稳定性试验中,吸光度最大极差仅为0.016.结果表明,该方法可满足空气中纳米Ti02粉尘浓度的分析需要.     

2种铀矿井下常用口罩对气溶胶粒子的过滤特性研究

为探究铀矿井下常用的2种口罩对气溶胶粒子的过滤特性,在我国南方某铀矿山,利用APS3321型空气动力学粒径谱仪对井下工作人员常用纱布口罩和KN95型口罩的过滤特性进行了研究.井下气溶胶监测数据显示,该铀矿井下典型作业场所PM10的质量浓度介于0.069～ 9.800 mg/m3,个数浓度介于173.918 ～2 561.600个/cm3;PM2.5的质量浓度介于0.039～0.479 mg/m3之间,个数浓度介于173.100～2 556.382个/cm3之间.口罩过滤特性试验结果表明:1)KN95型口罩和纱布口罩对PM10的平均过滤效率分别为95％和76％,对PM2.5的平均过滤效率分别为93％和61％,可见KN95型口罩过滤效率明显高于纱布口罩;2)在0.5～3.5 μm粒径范围内,2种口罩对颗粒物的过滤效率均随粒径增大而增大,在3.5～ 10μm粒径范围内,2种口罩对不同粒径颗粒物的过滤效率均接近100％;3)无论从质量浓度还是个数浓度来看,经口罩过滤后的气溶胶粒子大多数分布在2.5μm粒径范围内,表明PM2.5是主要的气溶胶污染物.     

自吸过滤式口罩的消毒净化及重复使用试验研究

针对突发性飞沫气溶胶传播类病毒疫情导致的口罩短缺及重复使用问题,基于自主构建的个体防病毒口罩仿真模拟测试系统,以粒径为0～200 nm的NaCl气溶胶替代病毒,在15、50、85 L/min的仿人呼吸流量下,分别测试疫情期间常用的5种口罩的穿透率、吸气阻力和品质因数在8 h内的变化;分别采用热水浸泡、酒精喷洒、高压蒸气、紫外线辐射和高温干燥5种消毒手段,处理上述在85 L/min流量下测试8 h后的5种口罩,比较消毒前后各口罩的穿透率、吸气阻力和品质因数。研究结果表明：在8 h内各口罩的穿透率随测试时长线性上升,吸气阻力缓慢升高,8 h后各N95口罩的过滤效率仍大于95%,吸气阻力也远小于300 Pa,具备重复使用的可能。热水浸泡、酒精喷洒和高压蒸气消毒处理会导致口罩的过滤效率大幅下降,无法保持消毒前的防护性能;而紫外线辐射和高温干燥对各口罩过滤效率和吸气阻力无显著影响,可作为口罩重复使用前的消毒净化手段。     

超声干雾抑尘机理及其技术参数优化研究

为改善超声波雾化效果,提高超声干雾的除尘效率,根据空气动力学、"云"物理学和斯蒂芬流输运原理,研究超声干雾抑尘机理。采用自行设计的雾流参数测定试验装置,研究压缩空气的压力(气压)、水流量等指标对超声雾化器雾化效果的影响,得出超声雾化器合理的供气压力和供水流量。选取烧结磁铁矿粉尘为呼吸性粉尘样品,在超声雾化器最佳运行条件下对其除尘效率进行测定。研究结果表明:微细水雾有利于呼吸性粉尘的捕集。超声雾化器的最佳运行条件为:气压0.35 MPa,水流量30 L/h。在此运行条件下,其对呼吸性粉尘的平均除尘效率为98.3%,最高可达98.6%。     

直通导叶式微型旋流管组分离效率实验

在矿井井下工作面等粉尘浓度较大的作业场所,直通导叶式微型旋流管组除尘器可满足受空间限制作业场所的初效除尘要求。为研究直通导叶式微型旋流管组的除尘性能,在不同粉尘浓度和抽气率条件下,对直通导叶式微型旋流管组的分离效率进行实验,并对其进气口、排尘口和气流出口的粉尘粒径、形貌进行测试分析。结果表明:直通导叶式微型旋流管组对d50大于14.34 μm的粉尘分离效果较好;当粉尘浓度在200~600 mg/m3、抽气率在0%~5%,直通导叶式微型旋流管组分离效率随着抽气率的增加而逐渐增加;粉尘浓度在600~1 200 mg/m3时,直通导叶式微型旋流管组在抽气率为5%时分离效率可达94%。     

岩巷综掘工作面泡沫除尘技术研究

在截割头割岩产尘机理和泡沫除尘机理的指导下,通过实验开发了发泡剂和泡沫除尘设备,经过现场实验验证,泡沫开启前后回风中全尘平均质量浓度分别为442.79 mg/m3和112.29 mg/m3,泡沫平均除尘效率为74.64%;泡沫开启前后回风中呼吸性粉尘平均质量浓度分别为151.29 mg/m3和23.87 mg/m3,泡沫平均除尘效率为84.22%。     

纱布口罩不能防尘更不能防“非典”

粉尘,是我国工人的主要职业危害。据有关方面统计,全国每年新增尘肺病2万例左右,死亡约5000人,对尘肺病至今仍无特效疗法,主要靠预防,而采用高效防尘口罩是非常重要的预防措施之一。笔者在研究防尘口罩时,对不同层数的纱布口罩,采用不同的粉尘进行实验,现简介如下:第一次实验是用8层纱布口罩,在粉尘室进行防尘实验。实验方法是将口罩戴在石膏人面部,然后用胶布密封口罩周边,头内装粉尘采样器。在与头部同一水平位置放置粉尘采样器做对照。粉尘室内尘浓度为高、中、低三组,分别是:313～381mg/m3、90～219mg/m3、5～10mg/m3。实验结果三组口罩…     

纤维栅除尘器在皮带转运站的应用

纤维栅除尘器具有原理独特、体积小、重量轻、能耗低、除尘效率高 ,在电厂转运点运用表明 :岗位粉尘浓度小于 5 m g/ m3,外排粉尘浓度 97m g/ m3,除尘器效率 96 % ,用水量 0 .5 t/ h。     

铈、铁掺杂纳米TiO2薄膜的制备及光催化研究

采用溶胶-凝胶法分别制备掺铈、掺铁的纳米TiO2薄膜,降解偶氮染料废水,研究其光催化活性,并采用XRD、HRTEM手段进行特性表征。试验结果表明:适量的铈、铁掺杂使纳米TiO2薄膜的光催化活性提高了近20%,最佳掺铈量(摩尔比)为3%,掺铈最佳热处理温度为550℃;最佳掺铁量(摩尔比)为2.5%,掺铁最佳热处理温度为450℃。     

翻车机室内的喷雾降尘技术研究

工业粉尘污染是安全生产和环境保护的瓶颈问题.喷雾是治理开放性粉尘的经济简便的方法,但实际应用效果并不理想,效率低、消耗大,主要原因是喷雾系统参数不尽合理.为获得理想的喷雾降尘效果,以翻车机卸料时的矿粉为对象,研究了翻车机室内喷雾除尘机理和影响喷雾除尘效率的主要因素.结果表明,在喷雾溶液中加入质量分数为0.2%～0.6%的某种湿润剂可以显著提高喷雾溶液的湿润性能;对不同粒径和浓度的粉尘采用与之匹配的喷雾参数,并采用对喷流技术,能增加粉尘与雾滴之间的团聚,提高除尘效率.将该技术应用于翻车机室粉尘治理现场,取得了良好的降尘效果.     

烟草粉尘的双重危害及防治技术

基于烟草粉尘的物理、化学特性,对烟草粉尘的职业病危害与粉尘爆炸双重危害进行了分析,提出了从"人、机、环、管"4个方面开展烟草粉尘的收集、清扫、治理、监测等烟草粉尘防治工作。通过建立除尘系统、佩戴防尘口罩、定期浓度检测,尽可能降低环境中的烟草粉尘浓度,减少生产过程中的吸入量,可以避免职业性危害;通过采用防爆、隔爆、泄爆设备设施、规范操作行为、实时在线监测,控制烟草粉尘的爆炸风险,尽可能降低爆炸事故发生的可能性或爆炸产生的不良影响,从而降低烟草粉尘的职业病危害与粉尘爆炸双重危害。     

回流式皮带机静电除尘罩除尘效率的试验

为了有效控制皮带机转运点的粉尘污染,研发了一种回流式皮带机静电除尘罩。该除尘罩主要由Ω形极板罩、高压放电极和回流风机等构成,通过调节回流风机的流量,可以使微细粉尘在循环流动中被反复净化。因而研究回流率对除尘效率的影响规律是重要的。试验直接采用实物静电除尘罩,试验粉尘采用中位径为4.496μm的石灰粉,用滤膜称重法测粉尘质量浓度,通过回流风机控制回流量大小进行效率对比试验。结果表明:在给定的外加电压下,回流式皮带机静电除尘罩的除尘效率随回流率增加而提高,当电压大于50 kV,回流率ζ=30%时,除尘效率超过90%,但当回流率ζ30%,除尘效率增加趋缓。当初始粉尘质量浓度为102.34 mg/m~3时,在试验条件下改变回流率和电场强度,排放质量浓度最低可达到5.16 mg/m~3,可实现超净排放。     

光催化和吸收组合工艺净化丙酮气体的研究

为了获得"光催化"与"吸收"联合净化VOCs气体的最佳组合工艺,首先以泡沫陶瓷为载体,羧甲基纤维素钠为黏结剂,采用浸渍-黏结法制得TiO2/泡沫陶瓷光催化材料,然后在自制的VOCs气体净化系统中,选择水溶性的丙酮气体为代表性VOCs气体,以水为吸收剂,考察了"光催化"与"吸收"不同组合工艺对丙酮气体的净化性能,并借助GC/MS和LC/MS手段对尾气和吸收液中的产物相进行分析测定。结果表明,纳米TiO2在泡沫陶瓷上的平均负载率为3.5%,且主要集中负载于陶瓷孔隙附近。不同组合工艺对丙酮气体的净化效率由高到低依次为"光催化+吸收""吸收+光催化""吸收""光催化",其中在"光催化+吸收"最佳工艺条件(液气比为5 L/m3、停留时间为6 s、光照强度为60W)下,丙酮气体的最高去除率达93.7%以上。气相和液相产物分析结果表明,丙酮气体经"光催化"处理后会产生O3和CH3COOH中间产物,但CH3COOH的产生量很少,在以"光催化"为末端工序的尾气中难以测出,而在以"吸收"为末端工序的循环吸收液中反而能检出。在此基础上,给出了"光催化+吸收"净化工艺的反应机理方程。研究得出,"光催化+吸收"工艺组合不仅可实现丙酮气体的高效净化,而且可避免"光催化"末端工序带来的O3和CH3COOH二次污染问题。     

防尘口罩结构/材料及其加工技术探讨

介绍了防尘口罩的结构及选用时应注意的一些问题,分析了作为防尘口罩核心组件的滤料的过滤机制。论述了一些非织造布材料和非织造布加工方式对于防尘口罩滤料生产的优点和不足之处。对于广泛应用于口罩滤料的聚丙烯材料及滤料的主要加工方式——熔喷法非织造布生产技术,进行了重点介绍。同时也简要介绍了为完善口罩的综合性能而采用的非织造布复合技术。最后研究分析了提高口罩过滤效率的一种非常重要的方法——非织造布驻极加工方法,并对目前防尘口罩应用中存在的问题进行了简要的分析。     

麻疯树籽壳生物质炭的制备及对六价铬离子的吸附研究

以麻疯树籽壳为原料经磷酸活化后炭化处理制备了生物质炭吸附剂。以六价铬离子为目标对象,考察了磷酸浓度、活化时间、炭化温度、炭化时间等制备条件对生物质炭吸附六价铬离子的能力,并探讨了生物质炭的投加量、溶液pH值等工艺条件对六价铬离子吸附能力的影响。结果表明:在磷酸浓度为2 mol/L,活化18 h,600℃下炭化1.5 h时所制得的生物质炭在投加量为5 g/L、溶液pH值为3时对铬离子的吸附效果最佳,铬离子去除率为74.5%。     

YOLOv4目标检测算法在煤矿工人口罩佩戴监测工作中的应用研究*

为防止煤矿工人吸入过量粉尘而导致职业性尘肺病,基于Keras框架利用YOLOv4 (you only look once)目标检测算法对井下人员佩戴防尘口罩情况进行高精度且快速的检测与识别,并与MTCNN(Multi-task convolutional neural network)和FaceNet构成的人脸识别算法相结合,进行煤矿工人口罩佩戴监测的研究。结果表明:模型对井下人员口罩佩戴有较高的检测精度,识别已佩戴口罩的矿井下作业人员的平均精度达到92.78%,识别未佩戴防尘口罩检测的平均精度为91.63%,与其他主流算法相比算法具有更好的鲁棒性和检测效果。研究结果为预防煤矿工人职业性尘肺病提供1种有效的技术手段。     

水泥固定TiO2光催化降解苯酚水溶液的研究

以高压汞灯为光源。研究水泥固定TiO2在光反应器内光催化降解苯酚水溶液。通过正交试验，探讨了TiO2含量、初始溶液pH值，流速以及Fe3 浓度对光催化的影响。试验结果表明，在该固定床光催化反应器内，载体型TiO2对苯酚水溶液有明显的光解作用，最高光降率可以达到80％以上。在此基础上，提出了较为合理的处理工艺参数。另外，负载型光催化剂光照使用70h后，未见有TiO2脱落，且光催化活性无明显变化。这为制备负载型TiO2光催化剂提供了新的途径。     

岗位有害物质控制效率用于局部通风设施防护效果评估的探讨

工程防护是消除和控制职业病危害因素的重要方法,而职业病危害工程防护设施防护效果评估的首要任务是明确其评价指标与评估标准。针对局部通风设施防护效果评估,提出了岗位有害物质控制效率评价指标,并对比分析了职业接触限值、控制风速、有害物质捕集效率和该指标的优缺点;提出了岗位有害物质控制效率的定义、检测方法和评估标准,对该指标用于局部通风设施防护效果评价存在的问题进行了讨论,并提出了下一步的研究方向。     

老年人照料设施中失能老人疏散策略研究*

为探究高效安全的老年人照料设施中失能老人疏散策略,通过构建失能老人全部疏散模式、佩戴防毒面具的就地保护模式和混合疏散模式下护理人员的行为模型,以河南平顶山“5.25”特别重大火灾事故为背景,运用Pathfinder2018软件模拟佩戴防毒面具的就地保护模式下防毒面具集中存放和独立存放方式对疏散效果影响,分析防毒面具独立存放条件下混合疏散模式的疏散效果。结果表明:防毒面具独立存放方式较集中存放方式用时减少86.8 s,减少了38.8%;护理人员辅助救助时间与运动时间、疏散距离、救护老人人数和救助房间数有关,集中存放方式下救助房间数影响较大,独立存放方式下救助房间数对辅助救护时间影响不明显;防毒面具独立存放方式下混合疏散模式与佩戴防毒面具的就地保护模式相比,火灾直接威胁区内失能老人疏散时间减少19.775 s,减少了16.6%,疏散效率高,实效性强。研究结果对医疗机构和托幼机构人员疏散具有一定的借鉴意义。     

新型吸收剂的制备及其对甲苯废气的吸收性能研究

针对工业排放的大量有机废气,制备了一种新型吸收剂.首次以水和生物柴油为原料,经乳化形成稳定的乳液,可提高生物柴油的吸收性能.考察了油水比、乳化剂HLB值、乳化剂添加量、乳化时间和乳化温度对乳液稳定性的影响.将乳液作为甲苯废气的吸收剂,通过实验室模拟废气,考察了其对甲苯废气的去除率.结果表明,在油水比(质量比)为7:3,乳化剂HLB(亲水亲油平衡值)值为10,乳化剂质量分数为5%,乳化时间为0.5 h,乳化温度为室温时,乳液的稳定性最好,且对甲苯废气的去除率可达到90.3%.