螯合电镀污泥的基本理化特性及燃烧特性

在研究某园区螯合电镀污泥基本理化特性的基础上,针对其含有一定量的有机物及高金属含量的特点,利用红外-热联用技术(TGFTIR)对污泥在空气气氛下的燃烧特性和燃烧过程释放的气体组成进行了研究.结果表明,污泥中的有机物在空气中的燃烧经过4个阶段,其中,有机物的热解、燃烧发生在230~431.01℃范围的第2和第3阶段;燃烧过程会释放CO2、水蒸气和微量NH3、SO2,燃烧温度和控氧量决定释放气体的组成;另外,燃烧过程存在重金属的挥发,可采用有机高分子重金属捕集剂的碱性水溶液喷淋烟气,捕集挥发出的金属,净化焚烧过程释放的酸性气体.考虑到污泥中有机质的充分燃烧、金属铬、铁和铝等金属氢氧化物的分解及部分金属的挥发,污泥焚烧温度应控制在450~500℃左右.研究结果可为此类污泥焚烧热处理提供理论和技术支持.     

水泥窑协同处置危险废物过程中铅-镉的挥发动力学研究

为了考察含重金属类危险废物在水泥窑协同处置过程中,铅、镉随时间和温度变化的挥发特性,本研究选择铅、镉两种重金属元素的氯化物和硫化物开展挥发动力学实验.通过热重实验、水泥熟料煅烧及熟料消解实验,得到了重金属挥发率随时间及温度的变化规律.结果表明,两种重金属元素的挥发率在实验温度区间内均随温度的升高、时间的增加而增大;根据等温动力学及阿累尼乌斯方程对Pb、Cd的挥发率随温度和时间变化的规律进行动力学模拟,得到了较好的线性拟合效果,并得出了以氯化物和硫化物形态存在的铅和镉元素在水泥窑协同处置过程中的动力学方程.本实验结果可为预测水泥窑协同处置过程中重金属的挥发量提供支持.     

紫外光降解反应器去除氯苯气体模型的建立与应用

从光化学反应过程出发,基于线性光源球面辐射能量分布（LSSE）,以反应器内部空间的辐射能吸收密度、空塔停留时间、进口浓度等为主要参数,建立了气相环境中紫外光化学反应器去除氯苯的数学模型.结果表明,建立的模型能很好地模拟和预测紫外光化学反应器对氯苯气体的去除性能.氯苯气体的紫外光化学反应表现出一级反应动力学的特征.该模型包含了紫外光降解反应器设计的主要参数,同时被用于预测了反应器在不同进口浓度和不同空塔停留时间条件下的出口氯苯浓度,进而获得不同进口浓度达标排放所需要的最小空塔停留时间,为气相污染物的紫外光降解反应器的设计与运行提供了重要的理论指导.     

花生壳掺烧对市政污泥燃烧性能的影响

针对花生壳掺混对市政污泥燃烧性能的影响及污染气体的排放,分析了升温速率和花生壳掺混比例对燃烧过程的影响规律.结果表明,当花生壳掺混比例为40%时,升温速率从5℃/min增加到30℃/min,样品的综合燃烧性能指数增大6.9倍,挥发分释放特性指数增大4.5倍;当升温速率为30℃/min时,花生壳掺混比例从0%到40%,样品的综合燃烧性能指数增大1.7倍,挥发分释放特性指数增大5.6倍;因此花生壳的掺混能有效改善污泥的燃烧性能.非等温动力学拟合结果显示,随着花生壳掺混比例增大,样品的反应活化能从87.16kJ/mol下降到69.73kJ/mol,更有利于反应进行.污染气体实时监测结果显示,花生壳掺混比例从10%增加到40%,样品的NO排放峰值下降了60%,说明花生壳的掺入能够显著减少样品燃烧时污染气体的排放量.     

医疗废物流化床焚烧过程中多孔氧化铝床料抑制PAHs生成的机理北大核心CSCD

焚烧是医疗废物处置的主要方法,但在医疗废物焚烧过程中会产生大量的持久性剧毒有机污染物如多环芳烃(PAHs)、二噁英等。提出利用多孔氧化铝替代传统石英砂作为流化床焚烧炉床料,研究了流化床不同运行工况下多孔氧化铝对医疗废物焚烧过程中PAHs生成的影响规律,获得了多孔氧化铝床料抑制医疗废物焚烧过程中PAHs生成的最优工艺参数,并从传热、催化和吸附角度揭示了多孔氧化铝抑制医疗废物焚烧过程中PAHs生成的机理。结果表明：采用多孔氧化铝床料替代传统石英砂床料后,医疗废物焚烧烟气中PAHs浓度和其毒性当量浓度均可以降低50%以上;多孔氧化铝床料主要通过传热、催化和吸附作用降低了烟气中PAHs前驱物的浓度,削减了PAHs的生成;当焚烧温度为800℃、过剩空气系数为1.50时,多孔氧化铝床料抑制烟气中PAHs生成的效果最佳。     

碱金属对固废焚烧燃烧特性及重金属排放行为的影响研究

利用热重分析和流化床焚烧实验,考察了城市固体废弃物焚烧过程中碱金属对流化床物料的粘结失流特征及重金属迁移行为的影响。热重分析结果表明:碱金属的存在会使城市固体废物的燃烧特性曲线向左偏移,促进城市固体废物在固定碳阶段的燃烧。同时,碱金属存在条件下,城市固体废物在挥发分析出阶段满足二维扩散g(α)=α+(1-α)ln(1-α)、三维球形扩散g(α)=[1-(1-α)~(1/3)]~2和三维扩散g(α)=[1/(1-α)~(1/3)-1]~2燃烧动力学方程;而在固定碳燃烧阶段满足的动力学函数为三维扩散g(α)=[1/(1-α)~(1/3)-1]~2和二阶化学反应g(α)=(1-α)~(-1)-1。流化床焚烧实验结果显示:碱金属的存在影响流化床的粘结失流时间。随着碱金属量的增加,粘结失流时间将会减少。此外,碱金属存在会促进Cr的排放,抑制Pb的排放,而对Cd的排放影响不大。随着温度的升高,重金属Pb和Cd的排放浓度也随之增加;在粘结过程中,随着温度的升高,而重金属Cr的排放浓度逐渐减少,这主要是由于粘结过程中重金属Cr被包覆或者吸附。     

氯化剂对超细颗粒物与重金属共生成特性的影响

以循环流化床反应器为实验平台,研究了焚烧温度为850℃下添加剂（NH₄Cl和KCl）对超细颗粒物与重金属共生成特性的影响.结果表明：NH₄Cl和KCl的存在均会降低超细颗粒物的数量浓度,但KCl的效果更佳,发挥的是阶梯式或者协同式作用.此外,添加比例为3%时对超细颗粒物数量浓度的降低最为明显.重金属Cr,Mn,Ni主要通过夹带方式形成超细颗粒物;而重金属Pb,Cu,Zn则主要通过蒸发、冷凝和吸附方式累积在超细颗粒物中.无机氯在焚烧过程中可以作为颗粒之间良好的粘合剂,促进超细颗粒物之间的成长和团聚,同时促进其表面形态的生长.此外,K的存在会促进细模态颗粒物之间的凝聚成长,使得细模态颗粒物的峰值增大,而NH₄⁺的存在会降低粗模态颗粒物的峰值.本研究可为污泥等废物热处理过程中重金属与超细颗粒物的协同控制提供借鉴.     

氯化剂对超细颗粒物与重金属共生成特性的影响

以循环流化床反应器为实验平台,研究了焚烧温度为850℃下添加剂（NH₄Cl和KCl）对超细颗粒物与重金属共生成特性的影响.结果表明：NH₄Cl和KCl的存在均会降低超细颗粒物的数量浓度,但KCl的效果更佳,发挥的是阶梯式或者协同式作用.此外,添加比例为3%时对超细颗粒物数量浓度的降低最为明显.重金属Cr,Mn,Ni主要通过夹带方式形成超细颗粒物;而重金属Pb,Cu,Zn则主要通过蒸发、冷凝和吸附方式累积在超细颗粒物中.无机氯在焚烧过程中可以作为颗粒之间良好的粘合剂,促进超细颗粒物之间的成长和团聚,同时促进其表面形态的生长.此外,K的存在会促进细模态颗粒物之间的凝聚成长,使得细模态颗粒物的峰值增大,而NH₄⁺的存在会降低粗模态颗粒物的峰值.本研究可为污泥等废物热处理过程中重金属与超细颗粒物的协同控制提供借鉴.     

厌氧颗粒污泥流化床降解有机物的动力学分析

在前人研究的基础上,运用反应器理论,建立了厌氧颗粒污泥流化床反应器内有机物降解的动力学模型,在测定动力学模型参数的基础上,以大量实验资料验证了模型及其假设的可靠性,并对反应器效率进行了模拟分析。结果表明,在本试验条件下的最佳颗粒污泥粒径为０．８２ｍｍ,反应器最佳生物浓度为５０ｇ／Ｌ。     

城市垃圾焚烧中镉迁移转化及去除效率研究

通过典型城市垃圾焚烧炉烟气中镉排放浓度、镉排放速率、氯化氢排放浓度等进行现场监测,对比分析了不同氯化氢含量下,重金属元素镉向烟气中的挥发情况.对相关烟气监测参数分析发现,烟气中高温产生的氯化氢气体能够促进燃料中的重金属镉向烟气中的释放.烟气的排放速率影响重金属镉的去除效率,而烟气处理设施的类型对重金属镉影响不大.与单一的布袋除尘设施相比,布袋除尘器后加设活性炭喷射装置能够起到较好控制重金属镉排放的目的.     

固定化微生物流化床反应器的研究进展

综述了固定化微生物流化床反应器的发展及应用等,包括生物流化床处理废水的特点及发展过程;固定化微生物反应器的几种类型及特点;在工业生产和废水处理方面的应用;影响固定化微生物流化床反应器设计和操作的因素,固定提出了固定化微生物流化床反应器今后的研究方向。     

Metal recovery in surface treatment units by using the 3PE reactor

Pollution from heavy metals arises mainly from industrial activities and, in this respect, it may be controlled and consequently reduced. The recovery of metals from industrial wastes is important, not only from an ecological point of view (toxicity), but also for economical reasons (recycling). At the present time, a large number of techniques are available to satisfy the stringent low concentration standards for waste water (Crine 1993; Verma et al. 1993). But for most of these techniques, it is not possible to have an immediate and total recycling of the recovered metal. With the development of the volumic electrodes, also called the flow-through porous electrodes, the electrochemical technique could be applied for the recovery of usable metals from effluents or dilute solutions and depollution. These electrodes are made up of a good conductor which has a porous structure through which the solution flows to be treated. In order to avoid disadvantages, such as the potential drop in the liquid phase and the problem of sealing, a new type of reactor called the Pulsating Porous Percolated Electrode (3PE) has been developed. This reactor eliminates the problem of plugging the particle bed by moving the matrix conductor during a fraction of time of the functioning of the reactor. This is done by using pulsed columns, which are largely used in different processes in chemical engineering. In this manner, one could expect to obtain the advantages of both the fixed and fluidized bed.     

Design of a DBD wire-cylinder reactor for NOx emission control: experimental and modelling approach

The objective of this work was to develop a wire-cylinder dielectric barrier discharge reactor for NO_x removal from a gas mixture simulating exhaust gases. NO conversion was investigated as a function of parameters such as high voltage (HV) electrode material, dielectric material, NO concentration and reactor gap. A complete decomposition path is proposed from ¹⁸O₂ isotope experiments. Finally, a model consisting of ‘Continuous Stirred Tank Reactors’ (CSTR) cascade with multiple injections of atomic oxygen is proposed in order to explain the relationships between the reactor parameters (inlet flow, inlet NO concentration, electrical energy density and electrical gap) and the experimental results (outlet NO_x concentration). Optimization of the model parameters permitted the authors to fit experimental and calculated results with a maximum absolute error of about 5% on NO conversion.     

Volatilization of heavy metals during incineration of municipal solid wastes

Incineration experiments with MSW, which had been impregnated with heavy metals, were presented to obtain information on the volatilization behavior of the elements cadmium (Cd), lead (Pb), and zinc (Zn) under different conditions. Experiments were carried out in a bubbling fluid bed system connected to a customized inductively coupled plasma optical emission spectroscopy(ICP-OES) for analyzing metals in the flue gas. The results indicated that the combustion temperature, the gas atmosphere, and the chlorine content in the flue gas could affect the volatilization behavior of heavy metals. In the fluidized bed combustion, a large surface area was provided by the bed sand particles, and they may act as absorbents for the gaseous ash-forming compound. Comparer with the metals Cd and Pb, the vaporization of Zn was low. The formation of stable compounds such as ZnO.Al2O3 could greatly decrease the metals volatilization. The presence of chlorine would enhance the volatilization of heavy metals by increasing the formation of metal chlorides. However, when the oxygen content was high, the chlorinating reaction was kinetically hindered, which heavy metals release would be delayed.     

流化床光催化反应器动力学模式

提出二相流化床光催化反应器的理论计算数学模式,并通过试验对其进行了验证和分析．结果表明,理论计算值与试验值一致该数学模式可用于流化床光催化反应器的设计计算,相对误差小于0.15％．     

外循环三相流化床-人工湿地系统处理渗滤液可行性研究

采用外循环三相流化床-人工湿地的组合工艺对垃圾渗滤液进行处理,主要探讨通过该组合工艺后,出水水质的变化.结果表明,进水COD 4 000 mg.L-1、NH4+-N 300 mg.L-1通过外循环流化床后,COD、NH4+-N分别稳定在1 500 mg.L-1和150 mg.L-1左右;Cd、Zn、Pb含量也均稍有下降,通过人工湿地后,COD、NH4+-N则分别下降到200 mg.L-1和10 mg.L-1左右.Cd、Zn、Pb的含量在分别从进水的0.12 mg.L-1、3.0 mg.L-1和1.4 mg.L-1下降到0.01 mg.L-1、0.5 mg.L-1和0.1 mg.L-1左右.通过不同植被的湿地进行横向比较,发现无论何种植被的湿地,对该组合工艺的处理效果影响不大.     

流化床电偶反应器

探讨了流化床电偶反应器的工作原理 ,阐述了流化床电偶反应器的结构特点及工艺性能 ,重点介绍了该反应器对多种有机废水和重金属离子废水净化的作用。     

苯胺对间歇及连续运行硝化过程的毒性抑制试验

以经过驯化的苯胺降解菌和硝化菌作为菌源,在悬浮污泥间歇反应器中及三相流化床反应器中分别考察了间歇及连续进水2种工艺条件下苯胺对硝化过程的毒性抑制作用.结果表明,苯胺对悬浮污泥间歇反应器中的硝化菌有较强的抑制作用,仅当苯胺浓度低于3 mg/L时,硝化菌的活性才能逐渐恢复,且恢复的时间随着苯胺的初始浓度的增高而延长.实验结果还显示,适宜的水力停留时间(HRT)是保证三相流化床中苯胺成功降解及硝化脱氮的关键工艺条件.当进水苯胺浓度为200 mg/L,HRT为10 h时,反应液中苯胺浓度为6.58 mg/L,硝化率可达84.95%,由此表明膜硝化反应器抵抗苯胺毒性抑制的能力强于悬浮污泥硝化反应器,在工业上采用三相流化床膜硝化反应器对含毒性有机物的废水进行硝化脱氮处理是有实际应用价值的.     

烟气净化工艺和焚烧炉类型对生活垃圾焚烧飞灰性质的影响

焚烧炉类型、烟气净化工艺和垃圾组成变化均会对生活垃圾焚烧飞灰性质产生影响.本文选择生活垃圾组成相似的9个焚烧发电厂烟气净化系统飞灰,考察源自不同焚烧炉型和烟气净化工艺焚烧厂飞灰的性质差异.研究表明:飞灰中含有大量的Ca和Cl,在"炉排炉+干法"飞灰中含量最高,而流化床飞灰中Al、Si、Fe等元素含量显著高于炉排炉飞灰;烟气处理工艺对飞灰矿物相组成影响不大,但矿物相含量受烟气处理工艺影响而不同;流化床飞灰中Cd含量较低,Pb、Zn含量略低于炉排炉飞灰;Cr、Ba、Cu、Ni等元素受烟气净化工艺影响较大,"炉排炉+干法"飞灰中的含量最少;烟气净化工艺改造目标仍集中在酸性气体和NOx控制上,改造前后重金属含量没有显著差异;炉排炉飞灰的Pb浸出毒性强于流化床飞灰,流化床飞灰中含量较低的Cr、Cu、Ni、Cd等重金属在醋酸缓冲溶液中浸出较多;飞灰酸中和能力与Ca含量线性相关;在强酸性(Cd、Ni、Zn:浸出液pH8;Pb、Cu、Cr:浸出液pH4)条件下,炉排炉飞灰的As、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn元素的浸出浓度主要受重金属总量的影响,两者具有相似的顺序;焚烧炉燃烧形式导致重金属的化学形态不同、与含Al、Fe等化合物形成络合物等原因导致"流化床+半干法"飞灰的As、Ba、Cu、Ni、Pb的浸出浓度低于具有相似总量的炉排炉飞灰.     

多层光源内置式气-液-固循环流化床光催化降解双酚A

悬浮浆态光催化反应体系具有固-液接触面积大、过程效率高和处理量较大的优点,但存在浆态体系中纳米催化剂难于分离回收的问题,为解决这一难题,提出了在废水污染物光催化降解过程中使用易于沉降分离的微米级颗粒光催化荆,并与新设计的多层光源内置式气-液-固循环流化床相结合组成的光催化反应体系.以微米级颗粒Gd-TiO2为光催化剂,...