污泥热解气为燃料的SOFC-MGT联合发电系统能效分析

污泥热解气是利用价值较高的生物质能源。以污泥微波热解气为燃料,建立固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell）-微型燃气轮机（micro gas turbine,mGT）联合发电系统的模型,分析发电系统的性能,研究工作温度、电流密度、燃料利用率等运行参数对系统能效的影响。结果表明,设计工况下以污泥热解气为燃料的SOFC-MGT联合发电系统的发电效率达到55.9%,热电联产（CHP）效率高达74.8%,是高效的生物质能源利用方式。温度和电流密度对SOFC的性能具有较为明显的影响,合理提高工作温度和电流密度有利于提高SOFC的功率密度。研究还表明,燃料利用率增加时,SOFC的发电效率明显提升,整个系统的效率参数变化不明显,应从热解气组成和系统的安全性考虑,选择适当的燃料利用率。     

高比表面积掺氮多孔炭的制备及其对金霉素的吸附性能研究

以煤沥青为碳源,三聚氰胺为氮源,MgO模板耦合KOH活化一步法热解制备具有高比表面积的掺氮多孔炭MCC_x,其中x代表不同的氮源添加含量。采用比表面积及孔径分布(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法对MCC_x进行了表征分析,并考察了MCC_x对金霉素的吸附性能。结果表明,当煤沥青与三聚氰胺的质量比为0.5时,制得的MCC_0.5表面富含大量孔道,且伴随堆积褶皱片层,其微孔比表面积可达到2 042 m²·g⁻¹。傅立叶变换红外光谱图表明MCC_x出现了芳香族化合物的C＝N键的伸缩振动。XPS分析结果表明三聚氰胺的添加成功为材料引入氮元素,MCC_0.5吡啶N含量最高。Langmuir吸附等温线模型能很好的描述MCC_0.5对金霉素的吸附过程,最大理论吸附量达到1 056 mg·g⁻¹。     

淮河流域河南段退化河流生态系统修复模式

针对淮河流域河南段部分河流出现的水资源过度开发利用、水质恶化和生物多样性下降等生态退化问题,根据淮河流域河南段主要河流退化特点,以改善淮河流域河南段退化现状为目标,在河流生态修复技术研究和工程实践的基础上,按照修复技术的功能,筛选出水量调整、水质净化和生物多样性提高等3类共13种适合淮河流域河南段河流生态系统修复技术。为使流域水生态修复更具针对性,根据流域内主要河流断流频率和洪/枯比计算,将流域内的河流分为常年有水型和间歇性断流型,然后以修复模式为修复范式研究的基本单元,分别针对流域内常年有水型河流生态系统的退化特点构建了3种修复模式,针对流域内间歇性断流型河流生态系统的退化特点构建了5种修复模式,以期为流域内退化河流生态系统的修复提供指导。     

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。     

序批式好氧发酵一体化反应器的研制与验证

好氧堆肥是农村有机废弃物资源化利用、减少农村面源污染的有效途径之一,为解决农村固废堆肥的设备短缺的问题,设计了一种序批式好氧发酵一体化反应器,并开展了反应器堆肥验证实验。设备主要包括5个发酵单元、除臭系统、密闭箱体和自动控制系统,发酵仓采用“U”型结构,有效容积100 L,可提供最大25 L?min-1空气量,曝气精度0.1 L?min-1,翻抛轴转速7.2 r?min-1,采用离子除臭装置在密闭箱体内完成除臭过程。自控系统可实现5组发酵装置的自动控制和数据管理,通过不同含水率的物料进行好氧堆肥实验,进行物理、化学指标的综合评价,结果表明,该反应器一体化程度高,堆肥效果符合有机肥无害化标准,可实现序批式堆肥。该设备解决了传统堆肥连续性差、自动化程度低的问题,可为农业废弃物资源化利用提供技术支撑。     

智能手机线路板中贵金属资源化价值评价

为了解智能手机线路板中贵金属资源化价值,采用王水消解-ICP方法、Gompertz模型和卡内基梅隆模型分析其不同元器件中贵金属(金、银和钯)含量及其资源化价值。结果表明:贵金属主要分布在芯片和焊锡(掺杂电容电阻)中,其金、银和钯含量分别为 321.6、332.01、2.86 mg·kg-1 和 27.61、1 838.07、7.16 mg·kg-1。其中,芯片中金含量最高,占到贵金属总含量的 69.90%。经预测,2020 年智能手机报废量约为 3.06 亿部,且预测芯片中贵金属资源化价值最高,约占贵金属总价值的 57.70%。因此,建议对智能手机贵金属资源化回收时,芯片单独进行贵金属回收,可提高其回收效率。     

CASS反应器内反硝化聚磷菌处理生活污水的性能

以实际生活污水作为处理对象,创造出适宜反硝化聚磷菌富集的条件,研究CASS工艺去除有机物同步反硝化脱氮除磷的性能。经过阶段 I、阶段 II 2种运行模式共计66 d的污泥培养,实现反应器的稳定运行,出水化学需氧量、氨氮、TN、TP的去除率平均值分别为90.47%、95.02%、84.71%和99.09%。通过释/吸磷实验测定稳定运行阶段的污泥,反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例达到80.00%,且典型周期内磷的吸收量与硝酸盐的去除量呈线性关系。在此运行模式下,该CASS运行模式可同时高效去除有机物、总氮与总磷,并且对反硝化聚磷菌具有较高的富集效率。     

多场所实验室环境监测质量管理体系的构建与实践

在事业单位机构改革过程中,部分事业单位的法人资格被重组到上一级机构,而不再具有独立法人资格,其原有的CMA检验检测资质不复存在。撤并以后的环境监测机构各项业务如何融合开展,资质认定如何管理,多个实验室场所质量管理体系如何构建,是当前一些检验检测机构亟待解决的普遍性问题。为此,该研究在优化多场所实验室质量管理体系,制定科学、合理、全面、具备开放性和可拓展的多场所实验室质量管理体系文件方面进行了积极探索。以江西省生态环境监测中心“1+11”多场所实验室质量管理为例,结合江西省环境监测机构改革现状,兼顾资质认定有关法律法规要求,就环境监测多场所实验室提出了一套系统性的质量管理体系构建模式,希望为多场所检验检测机构的质量管理提供借鉴。     

SCR反应器入口参数与反应温度对脱硝性能的交互作用

为系统研究选择性催化还原(SCR)反应器入口参数与反应温度对脱硝性能的交互作用,基于E-R机理,通过建立SCR脱硝反应一维模型,结合燃煤电厂调峰实际运行数据设定入口参数界限,利用MATLAB数值仿真,分别对反应温度同氨氮摩尔比(NSR)、入口NO质量浓度和入口速度对脱硝效率及氨逃逸率的耦合效应进行了重点分析。结果表明：入口参数对最佳反应温度影响较大;偏离最佳反应温度越多,NSR对氨逃逸率影响程度越低,NSR>1时,脱硝性能对NSR敏感性降低;增大入口NO质量浓度可改善整体脱硝性能,当入口质量NO浓度为1 050 mg·Nm⁻³时 ,脱硝效率可达82.42%,氨逃逸率低至0.33%;入口速度与反应温度的交互作用最大,降低入口速度可拓宽催化剂高活性温度窗口,显著提升脱硝性能,将入口速度由7 m·s⁻¹降至1 m·s⁻¹,最佳脱硝效率由69.32%升至89.17%,最低氨逃逸率由8.11%趋近于0;燃煤电厂调峰运行负荷上升会导致脱硝效率下降和氨逃逸加剧。该研究结果可为燃煤电厂SCR脱硝性能的整体优化提供参考。     

LaCoO3催化过一硫酸盐高效降解阿特拉津的性能及机理

钙钛矿类活化过一硫酸盐(PMS)催化氧化技术已成为一种有效处理难降解有机物的方法。然而,关于其活化PMS降解阿特拉津的性能、机理和无机阴离子及天然有机物对催化的影响并不清晰。为此,制备了钙钛矿催化剂,系统地研究了LaCoO₃催化PMS降解阿特拉津(ATZ)的性能和机理,并探究了常见无机阴离子和腐植酸(HA)对降解性能的影响。结果表明,在中性pH下具有良好的降解效果;SO₄²⁻和NO₃⁻轻微抑制降解,高浓度Cl⁻则具有明显的促进作用,其他无机阴离子(低浓度的Cl⁻、H₂PO₄⁻、HCO₃⁻)和HA抑制降解。自由基淬灭实验和EPR测试证明体系中¹O₂和SO₄·⁻起着重要作用,HO·对降解过程也有贡献。XPS测试表明LaCoO₃表面的Co(Ⅱ)位点、晶格氧和氧空位在催化中发挥了重要作用;计时电流测定表明LaCoO₃/PMS体系存在电子转移过程。LaCoO₃表现出较好的稳定性,连续使用5次后ATZ去除率略有下降。最后提出了LaCoO₃活化PMS降解ATZ的可能机理。以上研究结果可为LaCoO₃活化PMS去除ATZ的应用提供参考。