烟气参数对细颗粒湍流聚并的影响

细颗粒湍流聚并技术是控制燃煤烟气中细颗粒排放的有效措施之一。为了研究烟气参数对湍流聚并效果的影响,在一种细颗粒湍流聚并器中分别对烟气流速、烟气温度、颗粒物浓度以及烟气含湿量进行实验测试。结果表明:烟气流速能显著增大聚并器内湍流强度,提高飞灰颗粒的聚并效率,烟气流速为16 m·s-1时,PM2.5聚并效率为44.51%;烟气温度在酸露点以上时,其对飞灰颗粒聚并效率的促进作用有限;颗粒物浓度越大,则烟道内单位体积的颗粒物数量越多,从而增加了颗粒间的碰撞概率,飞灰颗粒聚并效率明显提高,颗粒物浓度为35 mg·L~(-1)时,PM2.5的聚并效率达到52.48%;烟气含湿量较低时对飞灰颗粒聚并过程影响不大。     

湍流与化学团聚耦合促进燃煤细颗粒物的清除

燃煤飞灰中的细颗粒物对人体和环境的危害很大,传统静电除尘器对细颗粒物的清除效率很低。在团聚室内设置湍流器件,改变颗粒的运动,同时喷入化学团聚剂进一步促进细颗粒物长大而清除。研究发现湍流团聚装置中涡片结构影响颗粒的流动,斜涡片比十字形涡片性能更优越;安装扰流柱后更有利于提高颗粒的数量清除效率。团聚室内颗粒浓度为3 g·m-3时,颗粒团聚清除效率最佳。在湍流与化学团聚耦合作用后,颗粒总质量清除率能达到53.6%,总数量清除率达到68.9%,但化学团聚剂对质量清除率的作用更为明显。     

偶极荷电静电凝并除尘器收尘机理及性能研究

提出一种高效去除微细颗粒物的偶极荷电静电凝并除尘装置,其主要由凝并区和收尘区组成.对其凝并收尘机理进行了分析,并对收尘性能进行了实验研究.结果表明,偶极荷电静电凝并系数高于库仑凝并系数;偶极荷电静电凝并除尘器中颗粒的凝并效果好,且在相同的条件下,其对微细颗粒物的除尘效率明显高于普通静电除尘器.     

降温凝膜影响颗粒物脱除特性的实验研究

为了探究降温凝膜对颗粒物脱除特性的影响,采用电称低压冲击器对模拟烟气(过饱和湿烟气)在静电除尘器前后的颗粒物进行在线监测和分析,得到颗粒物浓度及粒径分布特征,研究了不同降温幅度下凝结相变对颗粒物脱除特性的影响,并着重关注细颗粒物。研究结果表明:降温幅度增大,细颗粒物核化凝结长大,发生凝并、团聚,粒径明显变大;降温凝膜后,静电除尘器对细颗粒物脱除效果明显增强;降温5℃与降温0℃时对比,PM10的质量脱除效率提高约30百分点。降温幅度为4℃时,PM2.5的质量总脱除效率和数量总脱除效率分别已达到73.09%、67.44%。考虑到降温成本,实际应用中,降温幅度选择4℃为宜。     

电凝并式空气净化单元对颗粒物和甲醛净化效果的实验

研究一种新型电凝并式空气净化单元对室内空气中颗粒物和甲醛的净化效果.实验结果表明,高压高频(HV-HF)电凝并装置能促使小粒子相互凝并为较大的电中性的粒子团,这些具有较高比表面积的电中性粒子团进入室内空间,能继续粘附空气中及物体表面上的颗粒,形成更大的粒子团,从而易于被净化单元中的中效过滤器捕集,而且该净化单元对于大粒子(粒径＞0.7μm)浓度较高的场所净化效果更加明显.另外,室内空气中吸附在颗粒物表面的甲醛也随之被高效去除.该净化单元的投入使用,起到了提高过滤效率、去除气溶胶小粒子、降低能耗、进一步改善室内空气品质等多重功效.     

300MW燃煤锅炉机组超细颗粒聚并器的实验研究

为了解决燃煤锅炉烟气中超细颗粒难以脱除的问题,基于流体动力学原理设计了一种超细颗粒聚并器,并在300 MW燃煤锅炉机组电除尘器的前置烟道中进行了实验研究。结果表明,聚并器内部存在超细颗粒之间以及超细颗粒与大颗粒之间的相互聚集行为,从而使超细颗粒数量显著减少。例如,对于粒径在2.65和10.48μm以下的颗粒,其体积比例在聚并器出口分别减少了56.7%和62.3%,在电除尘器出口的粉尘浓度减少了26.34 mg/Nm3,这表明,基于流体动力学原理的聚并器对超细颗粒的聚并作用明显,具有良好的应用前景。     

聚硅硫酸铝的形貌结构和絮凝机理

以工业水玻璃、工业硫酸铝为原料制得聚硅硫酸铝(PASS)复合絮凝剂,采用电子显微镜观察了不同,nAl/n(Si)的PASS的形貌,借助倒置式生物显微镜分析了PASS所形成絮体的形貌并用激光粒度分析仪对絮体粒度分布进行了测定,通过红外光谱和X-射线衍射研究了PASS中铝与聚硅酸的相互作用情况,考察了模拟江水中胶体颗粒物和PASS水解物的Zeta电位随pH值的变化,在此基础上探讨分析了PASS的絮凝机理和絮凝过程.结果发现:nAl/n(Si)对PASS的形貌有较大影响,絮体粒度分布的数据印证了该结果;红外光谱图表明PASS中有Si-O-Al振动峰出现,峰强度随nAl/n(Si)减小而增大;X-射线衍射图证实了聚硅硫酸铝不是晶体,而是铝水解产物与聚硅酸共同作用形成的无定型聚合物;吸附架桥及粘结卷裹作用是PASS絮凝时的主导作用.     

杭州市冬春季大气细颗粒物中多环芳烃的粒径分布特征及细胞毒性研究

为了解杭州市大气细颗粒物中多环芳烃(PAHs)的粒径分布特征和主要来源,于2015年12月至2016年5月在杭州市某商住区采集了不同粒径的大气细颗粒物样品,利用气相色谱质谱联用仪对其中的PAHs进行分析,并进行了细胞毒性试验。结果表明,不同粒径大气细颗粒物中PAHs的总浓度冬季均明显高于春季。冬春两季的PAHs环数粒径分布基本呈现出4环5环3环6环2环。通过特征比值法判定,杭州市大气细颗粒物中的PAHs主要来源于燃烧源和机动车尾气排放。细胞毒性试验结果表明,粒径越小的大气细颗粒物对细胞的毒性作用越强,对细胞膜损伤程度越大。     

燃烧过程颗粒物的形成及我国燃烧源分析

燃料燃烧会排放一次颗粒物和二次颗粒物,一次颗粒物中亚微米粒子主要是由于无机矿物质经蒸发-成核-凝结-凝并的途径形成的;超微米颗粒的产生不同于亚微米颗粒的形成,是由于破碎机理.二次颗粒物是由气态前驱体在大气中转化而成的.我国燃烧源主要是煤燃烧、燃油机动车和农村生活燃料等.深入认识颗粒物的形成及燃烧源的特征对有效控制颗粒物的排放是很有帮助的.     

城市绿化植物对不同粒径大气颗粒物的吸附特征研究

为研究常见绿化植物吸附大气颗粒物的能力,在南京市城区、城郊区和远郊区选择红叶石楠(Photinia serrulata)、海桐(Pittosporum tobira)、桂花(Osmanthus fragrans)和二球悬铃木(Platanus orientalis)进行研究,测定4种植物叶片吸附大气中不同粒径颗粒物的质量及数量特征。结果表明:植物叶片对不同颗粒物的吸附量存在显著的区域差异和种间差异,区域差异表现为城区城郊区远郊区;种间差异表现为二球悬铃木吸附能力最强,红叶石楠和海桐吸附能力相近,桂花吸附能力最弱。植物叶片对不同粒径颗粒物吸附特征为大颗粒物(粒径10.0μm)质量分数最大,细颗粒物(0.2μm粒径≤2.5μm)在数量上占一定优势。植物叶片上下表面微结构分析表明,植物叶片上表面吸附颗粒物的能力明显强于下表面,细颗粒物或更小粒径颗粒物主要被吸附在绒毛和深浅不一的沟槽处。     

燃烧过程颗粒物的形成及我国燃烧源分析

燃料燃烧会排放一次颗粒物和二次颗粒物,一次颗粒物中亚微米粒子主要是由于无机矿物质经蒸发-成核-凝结-凝并的途径形成的;超微米颗粒的产生不同于亚微米颗粒的形成,是由于破碎机理.二次颗粒物是由气态前驱体在大气中转化而成的.我国燃烧源主要是煤燃烧、燃油机动车和农村生活燃料等.深入认识颗粒物的形成及燃烧源的特征对有效控制颗粒物的排放是很有帮助的.     

应用化学提取法评价大气颗粒物中重金属的生物有效性

以广州市楼顶降尘为研究对象,在分析其粒度分布和重金属总量的基础上,采用单一化学提取法(DWLP、TCLP)和多级化学提取法(SEP)研究了大气颗粒物中4种重金属元素的生物有效性.结果表明:样品中96%以上颗粒小于100 μm,其中10 μm和2.5 μm以下颗粒分别占33%和11%.大气颗粒物中重金属含量很高,Cu、Pb、Zn和Cd的平均含量分别为362.43、1 033.81、830.32和5.80 mg/kg,是广东省环境土壤背景值的17～64倍.单一提取法中,TCLP的提取效率明显高于DWLP,表明pH值是影响大气颗粒物中重金属释放的主要因素.SEP法结果显示,Zn和Cd的生物可利用态比例远高于Cu和Pb.经DWLP和TCLP法提取后,颗粒物中重金属的总含量有不同程度的降低,生物可利用态所占比例明显增加.通过综合分析,发现SEP比其他两种方法更适用于评价大气颗粒物中重金属的生物有效性.     

基于GT-Power柴油机颗粒捕集器捕集性能的仿真研究

利用GT-Power软件建立了柴油机颗粒捕集器(DPF)仿真模型,进行了仿真计算。研究了颗粒捕集器本身结构参数对其捕集效率与压降的影响。结果表明,影响颗粒捕集器捕集效率的主要参数有通道密度(CPSI)、过滤体孔隙率、过滤体微孔直径以及过滤壁厚度;影响颗粒物压降的主要参数有通道密度、过滤体渗透率、过滤体孔隙率以及过滤壁厚度。     

新型低气阻高效除尘器的研究与应用

为了提高除尘器对细颗粒物的捕捉效率,制备了一种由蜂窝陶瓷、聚酰胺材质扭线刷和缚尘剂组成的除尘模块。其中填充了聚酰胺扭线刷的蜂窝陶瓷为除尘模块的主体,该主体独有的结构将拦截尘粒的滤料纤维分布在与气流方向垂直的平面上,有利于含尘气体的捕捉。缚尘剂为除尘模块的增强因子,它可以在除尘模块表面形成液膜,用来抑制除尘时的二次扬尘,提高除尘效率。通过对涂覆有缚尘剂的除尘模块的除尘效率的研究表明,含尘气体通过除尘模块,对粒径2μm的颗粒除尘效率最高可达到97.08%,表明了除尘模块去除细颗粒物的潜力;另外,在实验中设定的条件下,系统的压降保持在85 Pa以下。总体而言,该除尘模块在保持较低压降的同时对细颗粒物有较高的去除效率,有应用在工业除尘的潜力。     

生物质锅炉排放细颗粒物质谱特征研究

使用单颗粒气溶胶质谱仪,研究了5种生物质成型燃料(咖啡渣、秸秆-花生壳、稻壳、混合型、木屑-刨花)锅炉烟气中细颗粒物的排放特征。木屑-刨花生物质锅炉排放细颗粒物的粒径介于0.20~2.00μm,呈双峰分布。其余的生物质锅炉排放细颗粒物的粒径介于0.20~1.20μm,呈单峰分布。受燃料类型、锅炉负荷、炉膛温度等因素影响,木屑-刨花生物质锅炉排放细颗粒物化学成分以含碳组分(17.4%(数浓度占比,下同)~29.7%)、含钾组分(26.2%)为主。其余生物质锅炉排放细颗粒物化学成分以无机矿物质与金属的混合物(3.0%~92.7%)、含钾组分(9.7%~53.4%)为主,明显不同于传统的生物质燃烧源。     

肺癌和心血管疾病与细颗粒物长期暴露有关

最近发表在美国《环境科学技术》杂志 (N0 .5 )上的一份流行病学调研报告称 ,长期暴露于细颗粒物与肺癌、心血管疾病有统计意义上的关联。该项研究调查人群多达 5 0万人 ,追踪时间长达 1 6年。发现城市大气中细颗粒物每增加 1 0μg/m3,肺癌死亡率增加 8% ,心肺疾病死亡率增加 6% ,统计的细颗粒物指粒径小于2 .5μm,主要由电厂和汽车燃烧化石燃料产生。美国国家环保局 1 997年制订的细颗粒物标准为年均 1 .5μg/m3。研究认为 ,细颗粒物污染严重的城市对肺癌和心血管疾病的威胁可与被动吸烟相当。该项研究由美国国立卫生院、国家环保局和加拿…     

环境相对湿度对颗粒物过滤性能的影响

以吸湿性氯化钠(NaCl)颗粒和非吸湿性氧化铝(Al₂O₃)颗粒为实验对象,使用纤维材料过滤介质,引入纳米和微米两类颗粒物尺度,考察不同相对湿度(RH)环境下颗粒物过滤性能的变化规律及内在机理。结果表明：低湿度下(RH20%和50%)过滤吸湿性颗粒时,压降呈线性增长趋势,高湿度下(≥RH80%)会出现压降的急剧升高;非吸湿性颗粒受湿度变化的影响较小,但在饱和湿度下(RH100%)压降增长较为显著;滤料初始过滤效率对环境中相对湿度的变化不敏感,也不会受到颗粒吸湿性能差别的影响;在颗粒加载过程中,受滤料纤维表面颗粒物沉积的影响,过滤效率持续缓慢增长,但湿度超过颗粒潮解点后,对吸湿性颗粒的过滤效率出现一定程度下降,类似液体过滤机制;此外,环境湿度的变化对于纳米颗粒物过滤性能的影响远比微米颗粒更为显著。研究结果可为空气污染防治中颗粒物过滤技术的应用与改进提供参考。     

高炉除尘灰细微颗粒物单/双预荷电强化滤袋过滤特性

传统袋式除尘器对于细微颗粒物的捕集效率不甚理想,在袋式除尘器入口前增加预荷电装置是一种切实可行的强化其过滤特性的技术手段。设计搭建线板式直流高压预荷电器,研究了不同正/负匹配电压及风速对于双极预荷电高炉除尘灰电凝并行为的影响规律,对比分析了滤袋对未荷电、单极负荷电以及双极荷电高炉除尘灰细微颗粒物(PM_2.5)的捕集效率与压差特性,得到了不同预荷电方式高炉除尘灰细微颗粒物在滤袋表面沉积的微观形貌结构。结果表明：随着过滤风速(1.5～0.5 m·s^-1及匹配负电压(-16～-12 kV)的降低,双极荷电颗粒物凝并效率提高;高炉除尘灰细微颗粒物单/双预荷电均能提高滤袋的过滤效率;对于粒径<0.5μm颗粒,双极预荷电技术对滤袋捕集效率的强化效果好于单极预荷电技术;对粒径为0.5～2.5μm颗粒,单极预荷电技术的强化效果超过了双极预荷电技术;颗粒物单/双预荷电技术还使得滤袋阻力增量值及其增长速率值降低,且单极预荷电技术对于阻力降低效果更为明显。本研究可为利用单/双预荷电技术提升传统袋式除尘器对高炉除尘灰中细微颗粒物的捕集脱除特性提供参考。     

3株反硝化聚磷菌的分离与鉴定

通过烛缸法培养富集、分离,结合除磷试验、硝酸盐还原产气试验及异染颗粒和PHB颗粒染色辅助检验相结合的方法筛选,得到3株具有较高脱氮除磷效率的反硝化聚磷菌DNPA8, DNPA9和DNPA10。在富氮富磷培养基中培养48 h,各菌株的脱氮率均大于75%,除磷率均大于78%。采用多相分类的方法确定了3株反硝化聚磷菌的分类地位,DNPA8为嗜麦芽寡养单胞菌,DNPA9为水生丛毛单胞菌属首次发现的反硝化聚磷菌;DNPA10为约翰逊氏不动杆菌。该研究结果为富营养化水体的治理提供了有效的菌种资源。     

温州市灰霾污染的特征与成因分析

利用高时空分辨率的监测数据,结合混合受体模式,运用统计学分析方法,研究温州市2013—2014年大气污染物时间变化特征,并对2013年12月初严重灰霾污染事件进行案例分析。结果表明:春、冬季PM2.5平均值明显高于夏、秋季。本地PM2.5浓度受二次细颗粒物的形成、区域传输以及气象条件的影响,交通运输源是重要来源。春季PM2.5/CO(质量比)最高(尤其在凌晨和下午两个时段),此时二次细颗粒物的贡献较大。案例分析发现,安徽省及长三角地区的工业化发达区域(特别是上海市、宁波市等沿海城市)是温州市严重灰霾污染的主要潜在源区;沈阳市也是重要潜在源区,传输路径为海上通道。