国家可持续发展实验区建设的回顾与展望

国家可持续发展实验区(以下简称"实验区")诞生于1986年,是我国针对改革开放后经济快速发展但社会建设相对滞后、生态环境恶化等问题发起的一项地方试点工作,旨在依靠制度创新和科技推广应用,促进经济发展与社会进步、环境保护相协调。30年来,实验区建设取得了积极成效,突出体现在促进了可持续发展理念在国内的普及、探索出了一批具有示范推广意义的地域可持续发展模式以及发挥了向世界展示中国可持续发展成就的窗口作用三个方面。但是,实验区建设也存在许多不足,主要体现在顶层设计存在缺陷、在我国创新驱动发展战略布局中没有占据应有位置以及能力建设工作滞后三个方面。随着国内外可持续发展的形势变化,特别是国际上通过了《2030年可持续发展议程》以及国内落实"五位一体"总体布局、五大发展理念和"一带一路"倡议,赋予了实验区建设新的历史使命。着眼未来,实验区建设应在深入分析总结30年经验和教训的基础上,以统筹落实《2030年可持续发展议程》和"五位一体"总体布局、五大发展理念为目标,以破解地区可持续发展的关键问题为着力点,以创新为动力,着力探索可持续发展关键问题的系统解决方案,凝练可持续发展典型模式,为国内同类地区可持续发展发挥实验和示范效应,并依托"一带一路"向其它发展中国家提供中国经验和鲜活案例。     

城市生活垃圾热解重整制合成气计算分析

基于热化学平衡对热解重整制取合成气工艺进行了建模分析,考察了垃圾收到基水分M_(ar)、干燥基灰分A_d、热解装置入口垃圾含水率和合成气燃烧比例对能量转化率、干合成气产率、干合成气低位热值、合成气组分等的影响。结果表明:该工艺对于收到基低位热值大于6.7MJ·kg~(-1)的生活垃圾可以产生标况下低位热值高于5.3 MJ·m~(-3)的干合成气;垃圾收到基水分和干燥基灰分的增加会大幅降低能量转化率、干合成气产率和低位热值。     

异波折板水解酸化-A~2O一体化反应器实验研究

设计了异波折板水解酸化-A2O一体化反应器,进行生活污水处理的实验研究。10个月的实验结果表明,系统的最佳水力停留时间(HRT)为8 h时,最适COD进水浓度为240~600 mg/L,最佳混合液回流比(r)-污泥回流比(R)为250%~100%。控制反应器于以上运行参数下,25±2℃所对应的COD、TN和TP去除率分别为96.84%、67.55%和81.92%。当温度降至7℃时,其COD、TP和TN分别降至86.35%、50.25%和65.68%。基于实验分析结果,阐明了一体化反应器高效性的机理在于异波折板水解酸化段具有高效传质特性和A2O段具有复合式活性污泥-接触氧化好氧池的特点。     

SBR处理生活污水好氧颗粒污泥的培养研究

采用SBR,以生活污水为进水,在常温条件下,接种苏州某污水厂活性污泥,对好氧颗粒污泥进行培养,并对反应器的运行效能进行了研究。研究表明,经100多天的运行,培养出粒径在4~8 mm间,结构松散,外观灰白色的好氧颗粒污泥;用城市生活污水培养的颗粒污泥对污染物的去除效果不好,无明显的脱氮除磷能力。     

连续流反应器中培养好氧颗粒污泥的运行效能研究

在连续流完全混合反应器(CSTR)中,采用不同进水方式,以乙酸钠作为碳源配制的人工配水作为原水,对好氧颗粒污泥的运行效能进行了试验研究。研究表明,采用不同进水方式运行的2个反应器在颗粒污泥出现后,运行效能差别不大;好氧颗粒污泥反应器运行高效稳定,在水力停留时间为1.5h、COD容积负荷为1.0kg/(m3·d)的条件下,对COD、TP、NH4+-N和TN的去除率分别为90%、85%、95%和60%,并具有明显的脱氮除磷效果;反应器中存在同步硝化反硝化现象。     

脉冲放电降解实际空气流中甲苯的实验研究

研制了一种喷射式线-筒放电反应器,在室温条件下进行了降解实际空气流中甲苯的实验研究。结果表明,该反应器能够有效降解甲苯,但不同的通气方式对甲苯降解率有显著影响,验证了该反应器设计的合理性。同时证明,通过流场控制可以提高甲苯降解率。电场方向与气流方向一致则强化降解,两者方向相反则弱化降解。当电压为34kV时,正脉冲和负脉冲的甲苯降解率相差高达42.5%。当电压小于火花放电电压时,甲苯降解率随着电压的增大而升高;当电压过大时,电极间发生火花放电,甲苯降解率不升反降。小电压时,小电容放电的甲苯降解率较高;但随着电压的增大,大电容的优势得以体现。甲苯降解率随气流中甲苯初始浓度的升高而降低;随气体流量的增大而降低;环境湿度过大时,甲苯降解率下降,并且甲苯氧化不完全,有CO生成。     

Zr—Fe双组分复合除砷吸附剂的优化制备及性能评价

实验发现,铁氧化物或铁的羟基氧化物对As（V）有较好的吸附性能,而锆氧化物或锆水合氧化物则对As（Ⅲ）有优异的吸附选择性,但其使用的pH通常要在〉9的条件下。通过简单的共沉淀法制备了Zr-Fe双组分复合吸附剂,在制备过程中通过优化制备条件如：沉淀剂浓度、金属离子总浓度、金属离子配比、反应温度、反应时间及吸附剂价格等因素,最终合成出了对As（V）和As（Ⅲ）都具有良好吸附能力的吸附剂。这种吸附剂在中性条件下对As（V）和As（Ⅲ）的最大吸附量为62mg／g和118mg／g。     

钙基固定剂对制氢和污染性气体减排的影响

在未来相当长的一段时间内,煤气化仍是大规模制取氢气的主要途径。目前,常规煤气化过程得到的是H2、CO和CO2为主的混合气,需要通过净化、变换和分离工艺才能得到洁净的氢气,工艺过程复杂。采用连续式超临界水反应装置,以质量分数为20%的水煤浆为反应原料,考察了Ca/C摩尔比和温度对褐煤制氢系统的影响。试验结果表明：Ca（OH）2不仅可以很好地固定气相中的CO2和硫化物,而且对煤气化过程也表现出较好的催化作用。反应温度600℃,压力为25MPa的条件下,与未加Ca（OH）2相比,Ca/C摩尔比为0.45时,气体中CO2的体积分数由50.7%降至1.0%,趋于完全固定;硫化物浓度由10 878mg/m3降至807mg/m3;H2的体积分数由32.4%增至73.3%。Ca（OH）2对煤气化的催化作用在高温下更加明显。     

中国发展绿色经济的主要挑战和战略对策研究

该文对我国发展绿色经济的必要性、面临的主要挑战以及战略对策进行了分析研究。认为,过去20年来,我国通过承接国际产业转移实现了经济快速发展,但也由此带来了巨大的资源环境代价,承接国际产业转移的20年也是承接资源消耗和环境污染转移的20年;目前,中国已经成为世界上生态超载和环境风险最高的国家,并且传统产业的国际竞争力正在丧失,中国正面临着前所未有的转型压力。加快经济的绿色转型,中国有有利条件,如内需市场庞大、民间资本较为充裕等,但更多的是挑战,突出地体现在需克服三道难关:一是中国仍处于工业化、城镇化中期,自身对传统产业的旺盛需求还将持续10-15年,且支撑传统产业转型升级的许多核心技术尚待突破,面临着传统产业锁定关;二是在传统能源行业的垄断性以及新兴产业的技术障碍等因素综合影响下,新兴绿色行业的国内市场培育非常缓慢,面临着内需疲软关;三是土地、水和矿产等要素价值被严重低估,环境损害游离于企业生产的成本-效益之外,面临着资源环境价格与价值扭曲关。面向未来,我国应立足国内需求来培育和壮大新兴绿色产业,继而再谋求在全球产业分工格局中的竞争优势。为此,我国需要重点从四个方面构建有利的政策措施:①完善促进传统产业淘汰/升级的倒逼机制和新兴产业发展的激励机制,建立以全要素生产率为主的经济发展考核体系;②促进新型城镇化、新兴产业发展和新兴就业的紧密结合;③采取"技术创新—形成专利—建立标准—引导市场"模式谋求新兴产业的全球竞争力;④在全社会着力构建绿色消费模式。     

A/O工艺N_2O的产生与释放的影响因素

采用A/O工艺,在连续运行条件下,以DO、SRT和硝化液回流比(R)为影响因素,对A/O生物脱氮工艺处理模拟城市生活污水过程中N2O的释放进行了研究。实验结果表明,SRT对A/O工艺N2O释放的影响最大,其次是DO,R的影响最小。N2O转化率随着SRT的升高而降低,当SRT从10 d升高到20 d时,总N2O平均转化率从0.319%下降到0.002%。总N2O转化率随着好氧池DO的升高先降低后有所升高,当DO分别为0.6 mg O2/L、1.2 mg O2/L、2.5 mg O2/L时,反应器的总N2O平均转化率分别为0.306%、0.007%和0.013%。R对N2O释放的影响差异不明显,总N2O平均转化率在300%时最低,为0.007%。N2O释放量最低的工艺运行条件组合是SRT为20 d、DO为1.2 mg O2/L、R为300%。