废旧晶体硅光伏组件资源化回收研究进展

在传统能源逐步枯竭及碳达峰碳中和概念兴起的背景下,光伏产业得到迅猛发展,其后被忽视的组件报废问题、资源化回收问题需提上日程。本文对目前光伏产业中占主导地位的晶体硅光伏组件进行了介绍,并综合国内外相关文献,对目前废旧光伏组件资源化过程中较为成熟的物理法(包括机械拆解法和热处理法)和化学法(包括有机溶剂法和酸碱法)进行了概述,总结了目前不同技术的特点,以期为寻找经济、高效、清洁的废旧光伏组件回收方法提供思路。     

鼠李糖脂、Fe3+及Mg2+对蜡质芽孢杆菌DL-1降解邻二氯苯的复合影响

以蜡质芽孢杆菌DL-1降解邻二氯苯,研究不同浓度的鼠李糖脂、Fe³⁺、Mg²⁺对邻二氯苯生物降解效果的影响。通过响应面优化法获得最适加入量,并考察添加鼠李糖脂、Fe³⁺、Mg²⁺的生物滴滤塔中邻二氯苯废气的处理效果。实验结果表明：鼠李糖脂、Fe³⁺、Mg²⁺的最适加入量分别为120,4.0,2.0 mg/L;在最适加入量下培养48 h后,邻二氯苯降解菌DL-1能够保持菌体完整,培养72 h后邻二氯苯去除率可达98.3%;在鼠李糖脂、Fe³⁺、Mg²⁺加入量为最适加入量、空床停留时间为60 s、进气中邻二氯苯质量浓度为1 000 mg/m³时,生物滴滤塔对邻二氯苯的去除率达到90.0%。     

节能与综合利用司组织召开废旧光伏组件回收利用工作交流会

为贯彻落实《固体废物污染环境防治法》,推进废旧光伏组件等新兴固废综合利用,2022年5月12日,工业和信息化部节能与综合利用司召开线上工作交流会。来自光伏组件生产企业、光伏电站运营企业、废旧光伏组件回收利用企业、有关行业协会、研究机构的代表参加会议。会上,有关专家介绍了我国光伏装机情况及增长趋势,分析了废旧光伏组件产生规模和来源渠道。相关企业分享了废旧光伏组件回收拆解技术研发、产业化应用等方面的进展。     

二手光伏组件重复使用的可行性分析

随着光伏市场的迅猛发展,光伏组件的需求也愈发旺盛,组件性能及安全技术不断提升,为保证发电量收益,必然会导致部分组件未到25年就被拆除,同时可预期在未来组件寿命期结束后会有大量退役的光伏组件。因此,考虑二手光伏组件的重复使用将非常重要,可以提供更长时间进行材料回收技术探索。通过技术、经济、环境三方面对二手光伏组件的重复使用进行分析,并对二手光伏组件的回收工作提出建议。     

三元高吸油树脂的制备及其吸油性能

采用本体聚合法,以丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)和甲基丙烯酸十八酯(SMA)为单体,反应型低聚硅氧烷(OSS)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂制备了三元高吸油树脂,优化了制备条件,考察了其对不同有机溶剂的吸油性能,并对其进行了表征。实验结果表明:树脂制备的优化条件为BA,St,SMA,OSS,AIBN的质量分别占单体总质量的39.60%,39.60%,20.80%,0.21%,1.50%,于55℃下反应24 h;在该优化条件下所制备的树脂对氯仿的吸油率可达80.2 g/g;树脂对氯仿和二氯甲烷的吸油率远高于其他有机溶剂。表征结果显示,树脂形成了一定的网络结构,具有较好的耐热性、耐寒性和热稳定性。     

N-甲基二乙醇胺-二乙醇胺复合溶液脱除采出气中的CO2

结合中国石化胜利油田CO2驱现场情况,采用耐压实验装置模拟CO2驱采出气.在中压条件下对N-甲基二乙醇胺(MDEA)及MDEA与二乙醇胺(DEA)的复合溶液脱除模拟采出气中CO2的效果进行了实验研究,对吸收饱和液进行了再生实验.在模拟采出气中V(CH4):V(CO2)=3:7、反应温度为70.0℃、反应压力为0.5 MPa、MDEA-DEA复合溶液中MDEA质量分数为40％、DEA质量分数为2％的条件下,CO2吸收体积为48.429 71 L,再生温度为106.0℃,再生能耗为0.010 12 kW·h/L,再生率为98.84％.     

丙烯酸酯类高吸油树脂的合成及其吸附性能

采用悬浮聚合法,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为单体、二乙烯苯(DVB)为交联剂、过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,合成了一种丙烯酸酯类高吸油树脂。实验结果表明,在m(MMA)∶m(BA)=0.5、DVB加入量为0.8%、BPO加入量为1.2%的最佳条件下,树脂对氯仿的吸油率可达30.6 g/g,对氯仿、柴油、甲苯、废机油、花生油、丙酮等有机溶剂和油品的保油率可达90.0%以上。     

次氯酸钙溶液的脱硫脱硝特性

采用Ca(ClO)2溶液在高效反应瓶中与模拟烟气进行脱硫脱硝实验,考察了模拟烟气中SO2和NOx的去除效果,以动力学为理论基础研究了Ca(ClO)2的脱硫脱硝性能。实验结果表明:在模拟烟气中SO2,NO,NO2的质量浓度分别为3700,1300,820 mg/m^3及Ca(ClO)2溶液浓度为0.35 mol/L的条件下,SO2去除率达到100%,NOx去除率达到67%。脱硫过程中吸收液中的ClO-是100%脱硫率的保障。Ca^2+吸收SO2的反应速率呈现一级反应的特征。得到的脱硫产物CaSO4·2H2O达到了工业石膏的品质要求。同时脱硫脱硝时NOx和SO2具有协同作用。     

不同氧化法对模拟聚合物驱废水降黏效果的影响

分别采用UV-Fenton试剂氧化法、次氯酸钙氧化法和二氧化氯氧化法处理模拟聚合物驱废水,考察了各工艺条件对废水降黏效果的影响。实验结果表明:在初始废水pH为7、反应温度为50℃、反应时间为20 min的条件下,UV-Fenton试剂氧化法适宜的H2O2加入量为1 mmol/L,n(H2O2)∶n(Fe2+)=10,处理后废水降黏率达65.7%;次氯酸钙氧化法适宜的次氯酸钙加入量为500 mg/L,处理后废水降黏率达81.7%;二氧化氯氧化法适宜的二氧化氯加入量为100 mg/L,处理后废水降黏率为40.9%。3种氧化法对模拟聚合物驱废水的降黏率大小顺序为:次氯酸钙氧化法>UV-Fenton试剂氧化法>二氧化氯氧化法。     

赤泥制备含钛聚硅酸铝铁及亚甲基蓝溶液的混凝脱色

以拜耳法赤泥为原料、Na Cl为助溶剂,采用酸浸法溶出赤泥中的铁、铝元素,再与硅酸钠、硫酸氧钛反应制备出高效混凝剂含钛聚硅酸铝铁(T-PSAF),并将其用于模拟亚甲基蓝印染废水的脱色。实验结果表明:在硫酸浓度为8 mol/L、液固比(硫酸体积与干赤泥质量之比)为14 m L/g、酸浸温度为80℃、酸浸时间为80 min、Na Cl加入量为0.10 g/g(以干赤泥计)的优化酸浸条件下,铁、铝的浸出率分别为88.25%和73.21%;在n(Fe+Al)∶n(Ti)∶n(Si)=0.3∶0.3∶1、熟化p H为4~5、熟化时间为2 h、混凝剂加入量为25 m L/L的优化混凝条件下,初始亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L的废水的脱色率可达87.1%,而当初始亚甲基蓝质量浓度增至150~200 mg/L时废水脱色率可达99%以上。     

氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球活化过硫酸钠降解水中的偏二甲肼

以海藻酸钠(SA)、聚乙二醇(PEG)、氧化石墨烯(GO)和零价铁(ZVI)为原料制备了氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球(GZPS),用于活化过硫酸盐(PDS)降解水中的偏二甲肼(UDMH)。对GZPS进行了表征,并优化了GZPS的制备工艺。实验结果表明:对UDMH去除率影响因素的主次顺序为:w(PEG) w(SA)w(GO)w(ZVI);GZPS的最佳制备工艺为SA、PEG、GO、ZVI的质量分数分别为5%,3%,0.3%,2%;在UDMH质量浓度为100mg/L、PDS加入量为4mmol/L、GZPS加入量为60g/L、反应温度为35℃、反应时间为80 min的条件下,UDMH的去除率达85%以上。GZPS活化PDS降解UDMH的反应符合准一级动力学,Fe溶出量仅为Fe-GO-PDS体系的12.7%,重复使用4次后对UDMH的去除率仍在65%以上。     

含聚油泥处理工艺参数优化及交互作用分析

采用自制的油泥分离剂通过热化学分离法处理聚驱油田现场产生的含聚油泥。采用正交实验得到的最佳工艺参数为:剂泥比2.0 m L/g,反应温度80℃,反应时间30 min,搅拌转速500 r/min,在此工艺条件下原油回收率为92.08%。利用支持向量机运算法(SVM)建立模型,分析了各工艺参数之间的交互作用,得出优化后的含聚油泥处理工艺参数为:剂泥比2.5 m L/g,反应温度80℃,反应时间34 min,搅拌转速530 r/min,理论上的最高原油回收率为94.76%。对于模型优选出的工艺参数进行了5组验证实验,平均原油回收率达94.50%。采用优选工艺参数处理3种不同来源的含聚油泥,原油回收率均高于90%。     

高效石油烃降解菌的筛选及其对原油污染土壤的修复

从陕北原油污染土壤中筛选出7株高效石油烃降解菌,其中黄杆菌属CC-2、不动细菌属SC-5、假单胞菌属SC-6表现出较强的石油烃降解能力。通过单因素试验和正交试验考察总石油烃(TPH)降解效果的影响因素,得出各因素对TPH降解率影响程度的大小次序为:溶液p H降解温度降解菌接种量摇床转速,且在降解菌接种量为7%(φ)、溶液p H为7、降解温度为30℃、摇床转速为150 r/min的最适处理条件下,菌株SC-6的TPH降解率可达61.23%。原油污染土壤生物修复实验结果表明:高效石油烃降解菌的投加有利于土壤TPH降解率和酶活性的提高;"菌株SC-6+营养剂"组修复处理42 d后的TPH降解率可达57.59%。     

粉煤灰中氨氮的测定方法研究

从浸提、干扰去除和显色3个方面对纳氏试剂分光光度法进行优化改进,建立了一种用于粉煤灰中氨氮测定的适宜方法,并利用浸提完全度和精密度实验对该方法了进行了评价。优化后的方法为:按固液比1∶10加入0.05 mol/L H_2SO_4振荡浸提30 min,再加入1.5 mL酒石酸钾钠溶液(500 g/L)和1.5 mL NaOH溶液(5 mol/L)去除金属离子干扰,最后加入1.5 mL纳氏试剂进行显色。粉煤灰浸提后残渣的蒸馏液中未检测出氨氮,说明浸提效果较为完全。同一样品的8次平行测定结果的相对标准偏差为6.10%,说明该方法稳定可靠。     

电炉炼锡废渣制备白炭黑

以电炉炼锡废渣为原料,经过酸浸处理去除Fe元素后,再用沉淀法制备白炭黑。探索了制备白炭黑的最佳工艺条件。分别采用XRD、FTIR、SEM及粒度分析等技术表征了白炭黑产品的物相、形貌、粒径及其分布。实验结果表明,制备白炭黑的最佳工艺条件为:Na OH溶液浓度8 mol/L、固液比1∶10(干燥废渣质量与Na OH溶液体积比,g/m L)、搅拌速率300 r/min、反应温度90℃、反应时间6 h。在最佳工艺条件下制备的白炭黑产品中Si O2质量分数达92.8%。表征结果显示,所制备的白炭黑产品是由近似球形的颗粒聚集而成的无定形非晶体水合二氧化硅,粒径为95~200 nm的颗粒约占87.5%。     

氯化铵浸取法回收盐泥中的镁

以盐泥为原料,采用氯化铵浸取回收盐泥中的Mg²⁺,以浸取液和回收的氨反应制取氢氧化镁产品。考察了盐泥浆液固含量、浸取时间、物料比（氯化铵与盐泥中氢氧化镁的摩尔比）等工艺条件对Mg²⁺浸取率的影响,并以比表面积为考察指标进行正交实验,确定氢氧化镁的最佳制备条件。实验结果表明：在盐泥浆液固含量为248 g/L、浸取时间为100 min、物料比为2.3的条件下,Mg²⁺浸取率为75.0%;在n（MgCl₂）:n（NH₄Cl）=0.5、氨水浓度3 mol/L、氨水滴加速率 0.8 mL/min、反应温度 90 ℃的最佳条件下,制备的氢氧化镁的比表面积为17.87 m²/g,粒径约为3 μm。该工艺简单可行,为盐泥的综合利用提供了新的思路。     

气浮—磁分离工艺处理含油废水

采用气浮—磁分离工艺处理某石化企业的含油废水,重点考察了磁分离单元的工艺条件对除油率的影响。实验结果表明磁分离单元的最佳工艺条件为:絮凝剂聚合氯化铝加入量25 mg/L,磁种加入量100 mg/L,磁场强度40 mT,搅拌条件为先以150 r/min的转速搅拌2 min,再以50 r/min的转速搅拌5 min。在最佳工艺条件下进行气浮—磁分离工艺除油实验,在进水油质量浓度平均为29.5 mg/L时,气浮单元出水油质量浓度平均为8.5 mg/L,除油率平均为71.1%;磁分离单元出水油质量浓度平均为4.7 mg/L,除油率平均为44.1%;总除油率平均为83.8%。     

利用盐泥制取轻质氧化镁

采用二氧化碳法提取盐泥中的镁,研究了使之转化为轻质氧化镁的影响因素以及主要反应的动力学性质。实验确定的最佳条件为固液比1∶15、二氧化碳通入时间90min、水解温度90℃、水解时间25min,在此条件下,盐泥中镁的总提取率为75%;采用微分法求得氢氧化镁与二氧化碳反应的反应级数和活化能分别为1.7和68.1kJ/mol。     

锰矿浸渣中水溶性锰的回收

采用水洗—生石灰沉淀法回收锰矿浸渣中的水溶性锰,考察了液固比、水洗时间对锰矿浸渣中水溶性锰洗出率（洗出液与锰矿浸渣中水溶性锰的质量比）的影响,并探讨了n（生石灰）∶n（水溶性锰）、聚丙烯酰胺絮凝剂加入量、反应温度和反应时间对洗出液中水溶性锰回收率（沉淀与洗出液中锰的质量比）的影响。实验结果表明：水洗工段,在去离子水体积（mL）与锰矿浸渣质量（g）比为5∶1、水洗时间5 min的条件下,水溶性锰洗出率达到92%;生石灰沉淀工段,n（生石灰）∶n（水溶性锰）对水溶性锰回收率的影响最大,其次为反应温度、絮凝剂加入量和反应时间,在n（生石灰）∶n（水溶性锰）=1.8、絮凝剂加入量0.2 mg/L、常温、反应时间10 min的条件下,水溶性锰回收率达90%以上;锰矿浸渣中水溶性锰的总回收率达83%以上。     

氧化剂对土壤中石油污染物去除率的影响

以FeSO_4-柠檬酸为催化剂,探讨了不同氧化剂的类型、浓度、与催化剂的比例等因素对土壤中石油污染物去除率的影响。实验结果表明:各氧化剂体系的石油去除率大小顺序为KMnO_4CaO_2≥H_2O_2K_2S_2O_8;随着反应时间的延长,各体系的石油去除率均呈现出先快速增涨、再缓慢增加后略有降低的趋势;在氧化剂浓度相同条件下,H_2O_2体系和Na_2S_2O_8体系的石油去除率分别比对照增加了145.5%~238.7%和112.6%~167.5%;在催化剂用量相同条件下,H_2O_2体系和Na_2S_2O_8体系达到最高石油去除率时的n(氧化剂)∶n(催化剂)分别为50∶1和100∶1;H_2O_2体系对残油族组分的去除率大小顺序为非烃芳烃饱和烃沥青质。