温度对畜禽粪便水热炭产率及特性的影响

以猪粪、牛粪和鸡粪3种畜禽粪便为原料制备水热炭,研究了温度对畜禽粪便水热炭产率及其特性的影响,着重分析了不同温度(140~220 ℃)下水热炭的产率、元素组成、碳保留量、官能团及重金属含量的变化。结果表明：畜禽粪便水热炭产率为48.8%~74.2%,且随着温度的升高其产率逐渐降低;此外,49.6%~82.1%的碳被保留在水热炭中,低温利于碳的保留。水热炭的H/C随着温度的升高而逐渐降低,但—OH峰逐渐减弱。畜禽粪便经过水热炭化后,其重金属含量均有不同程度的增加,其中Cu、Zn和Cd的含量超标。重金属元素的相对富集系数<1,由此可见,重金属除了部分保留在水热炭中外,还有部分重金属进入到热解液态产物中。     

燃煤电厂SO3排放特征及其脱除技术

通过现场实测和文献调研相结合的方式,对目前燃煤电厂SO3排放特征进行较全面的表征,排放浓度为0.3~22.7 mg·m-3,按10 mg·m-3和5 mg·m-3排放限值考核,达标率分别为89.8%、66.7%。对现有除尘、脱硫设备及新技术的SO3脱除能力进行定量分析,常规电除尘器对SO3脱除率仅为10%~20%;低低温电除尘技术可达95%以上;电袋复合除尘器可达80%以上;常规石灰石石膏湿法脱硫技术多在30%~60%,采用旋汇耦合、双托盘等技术后,SO3脱除率可达90%以上;金属板式湿式电除尘器多在50%~80%,导电玻钢管式湿式电除尘器多在60%~90%;碱基干粉或溶液喷射技术均可达到80%以上的SO3脱除效果;烟气冷凝相变凝聚技术在消除有色烟羽的同时,也具有一定的SO3脱除效果。根据不同SO3脱除技术对比结果,碱基喷射技术不仅可以实现较高SO3脱除效果,还可有效解决空预器的腐蚀、堵塞等问题,将是未来解决高浓度SO3问题的主流技术方向。     

废旧三元锂电池正极材料的金属浸出

三元锂电池正极材料中含有大量锰及其他有价金属元素,具有极高的回收利用价值。采用马弗炉加热至530 ℃,恒温1 h,去除三元锂电池正极材料上的聚偏氟乙烯和乙炔黑。用1 mol·L-1的稀硫酸与质量分数为30%的双氧水超声作用10 min将正极集流体洗涤干净。采用1 mol·L-1的稀硫酸将铝箔洗涤并回收。将2部分洗涤液置于90 ℃条件下反应60 min后加入过二硫酸钾,继续反应120 min,制得α-MnO2颗粒。结果表明,锰回收率达到99.5%,镍、钴和锂元素的浸出率分别可达99.8%、99.7%和99.8%。实现三元锂电池的正极材料中镍钴锂的浸出及锰的回收。     

垃圾焚烧飞灰中Cd、Pb、Zn的螯合稳定与水泥固化处理

采用有机硫稳定剂 (DTCR) 与水泥对城市垃圾焚烧飞灰进行稳定/固化处理,研究了飞灰中Cd、Pb、Zn的浸出毒性和固化体的抗压强度,比较了螯合稳定与水泥固化对Cd、Pb、Zn的处理效果、养护时间对固化体抗压强度的影响,并对飞灰的结构形貌进行了分析。结果表明,在稳定固化过程中飞灰中发生了复杂的螯合、水化反应,重金属形态由不稳定态向稳定态转变,螯合稳定对Cd的处理效果最好,水泥固化更适用于Pb、Zn。固化时间大于7 d后,飞灰中的重金属以及固化体的抗压强度已较为稳定。螯合稳定协同水泥固化的处理效果优于单一的稳定或固化方法,飞灰在固化7 d后可同时达到重金属浸出毒性和抗压强度标准,满足安全填埋要求。     

小分子有机酸诱导野苋菜修复Pb污染土壤

通过土培实验,研究小分子有机酸对野苋菜吸收重金属Pb的影响。结果表明,添加小分子有机酸处理能有效促进野苋菜的生长,显著提高野苋菜地上/下部Pb含量,柠檬酸、乙酸在15 mmol·kg-1,草酸在10 mmol·kg-1 时,植物Pb 积累量达到最大值,分别为15.625、18.732和9.072 mg·kg-1,高于对照166%、219%和54%;高浓度（20 mmol·kg-1）有机酸处理,对植株产生一定的毒害作用,影响植株富集Pb能力。3种有机酸均能促进植株地上部对Pb的吸收,作用表现为乙酸 > 柠檬酸 > 草酸,说明适当浓度的有机酸能增强土壤中重金属Pb的活性,提高植株修复Pb污染土壤的能力。     

2013—2016年天津城区大气能见度的变化特征与影响因素

采用Belfort公司生产的MODLE6000型前向散射能见度仪连续测量天津城区2013—2016年非降水期间的大气能见度,结合同期的PM_2.5浓度和相关气象资料,分析大气能见度的变化特征及其影响因素。结果表明:天津城区大气能见度平均值为11.23 km,大气能见度年均值逐年提高,这与天津地区PM_2.5浓度逐年下降有关;天津城区大气能见度季节变化明显,春季最高,夏季次之,秋季最低;大气能见度日变化存在显著的早晚高峰特征,PM_2.5浓度和相对湿度(RH)的共同作用是造成大气能见度降低的主要原因;持续72 h以上能见度小于10 km的低能见度天气事件近年来有逐年减少趋势,但持续72 h以上能见度小于5 km的低能见度天气事件仍时有发生;低能见度天气事件主要发生在秋冬季,主要与不利扩散条件等因素有关。     

基于LEAP模型的鹤壁市农村生活碳排放研究

为全面控制CO₂排放,以按期完成中国2030年碳达峰目标,对农村家庭生活的能耗进行严格的管控将成为节能减排的重要手段之一。基于此,该文通过实地调研,采用LEAP模型预测了基准情景、低碳情景及强化低碳情景下鹤壁市2017-2030年能源消费和CO₂排放的变化趋势。结果表明,3种情景下鹤壁市农村家庭部门的能源消费均呈现先下降后上升的趋势,主要缘于2017年颁布及实施的清洁采暖政策;而CO₂排放量呈现下降的趋势,其中2017-2020年迅速下降,之后10 a保持平稳的状态。该文针对农村生活节能减排,提出应优化能源结构、提供基础设施、推广节能方法和培养环保意识。     

南湖水体中悬浮物的时空分布特征及环境效应

为探究南湖水体浑浊的原因,通过2018—2019年现场调查,分析了南湖水体中悬浮物时空分布特征、组成、变化规律,并探讨了悬浮物的影响因素及其对水环境的效应。结果表明:南湖水体中总悬浮物(TSS)浓度为29.20~75.20 mg/L,平均值为38.95 mg/L,显著高于国内部分湖泊,且TSS以无机悬浮物(ISS)为主,占比为55.42%~79.25%,平均值高达66.80%;南湖水体中悬浮物的中值粒径以0~10 μm的细小颗粒物为主,占比为45.24%~83.73%,平均值为58.94%,显著高于周边水体;相关性分析表明,南湖水体中TSS浓度与总氮(TN)、总磷(TP)浓度呈显著正相关,说明悬浮物作为营养盐的载体,对南湖水质影响较大。     

混酸废液焙烧再生炉内流场和温度场分布的可控模拟

喷雾焙烧法作为不锈钢混酸废液全酸回收的最先进工艺方法,不仅可以实现废液中游离酸和化合酸的回收,还可以实现金属氧化物的回收。若该工艺中焙烧炉(核心设备)内流场和温度场分布混乱,易加剧金属氧化物粉末挂壁,进而导致废酸不能完全反应而腐蚀炉体,影响生产运行。采用模拟软件Fluent对不同空燃比、燃烧气初始流速等条件下焙烧炉内流场和温度场的分布进行模拟,以获得最优的流场和温度场,最大程度消除金属氧化物粉末的挂壁现象,确保设备的长时间稳定运行。结果表明:在燃气介质为煤气,燃烧气初始流速为20 m/s,空燃比为1.7∶1模拟时可获得最佳的流场和温度场分布,在该最佳条件下焙烧炉内温度梯度的实际测量与模拟结果基本吻合,也进一步验证了模型建立的正确性。在改变燃气介质为天然气的条件下,在燃烧气初始流速为20 m/s,空燃比为13∶1时也可模拟获得最佳的流场和温度场分布。该模型对今后酸再生工艺的开发设计和运行管理具有良好的指导作用。     

襄阳市秋冬季PM2.5污染特征及潜在源区分析

为了解襄阳市秋冬季PM_2.5的污染特征及来源,基于2020年11月至2021年1月在线监测数据,对PM_2.5质量浓度、气象因素、化学组分、来源及潜在源区进行了分析。结果表明,襄阳市秋冬季污染天首要污染物均为PM_2.5,且随污染程度加重,PM_2.5与PM₁₀质量浓度比呈上升趋势,二次颗粒物的形成对PM_2.5的贡献更高。在PM_2.5化学组分中,水溶性离子占比最大,随着污染程度加重,二次离子(SNA)快速增长,二次离子的生成转化是污染的重要成因。轻度、中度污染时,湿度高、风速小、气温低,有利于污染的积累,重度污染时湿度大、风速回升,有利于上游污染的输送与二次转化。PMF模型解析出襄阳市PM_2.5主要来源及贡献率为二次源58.0%、工业企业源22.6%、机动车源10.7%、扬尘源8.7%。襄阳市潜在源区主要分布在河南省中北部、河北省南部、山东省西部、安徽省北部、江汉平原东部及南部区域,极少量分布在襄阳区域,长距离区域传输...