钢铁企业氮氧化物减排途径和措施研究

随着氮氧化物(NOx)排放量的逐年递增,我国酸性降水已由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变。本文根据钢铁企业生产工艺的特点,在分析钢铁企业NOx产生环节的基础上,有针对性地研究了消减NOx排放总量的途径和措施,并针对目前钢铁行业脱硝措施尚不完备,指出现阶段钢铁企业NOx减排不宜追求过高的脱硝效率,应将减排的重点放在落实脱硝政策、鼓励低氮燃烧和脱硫脱氮一体化技术的研发等方面,并进一步严格控制NOx的排放。     

蒸汽爆破对污泥和餐厨垃圾联合厌氧消化的促进效果

鉴于蒸汽爆破（简称"汽爆"）预处理对污泥和餐厨垃圾联合厌氧消化的影响还鲜有报道,为探讨汽爆预处理对污泥和餐厨垃圾联合中温厌氧消化的促进效果及经济可行性,利用小型发酵罐在35℃下开展了未预处理污泥和餐厨垃圾联合消化、汽爆污泥单独消化、汽爆污泥和餐厨垃圾联合消化的试验,并进行能耗分析.结果表明,未预处理污泥与餐厨垃圾联合消化阶段,VS（挥发性固体）去除率为33.9%,沼气产率为311.0 mL/g（以投料VS计）;汽爆污泥单独消化阶段,VS去除率和沼气产率均略高于未预处理污泥与餐厨垃圾联合消化阶段,但反应器ρ（NH₄+-N）过高,影响产气稳定性,沼气φ（CH₄）较低.汽爆污泥与餐厨垃圾联合消化阶段,VS去除率和沼气产率分别达到49.5%和420.5 mL/g,显著优于未预处理联合消化阶段.能耗分析表明,预处理的升温过程使汽爆预处理整体能耗偏高,但若能有效回收70%的热量,则汽爆预处理可提高污泥-餐厨垃圾联合中温厌氧消化工艺3.34 kW·h/t（以污泥量计）的能量产率.研究显示,汽爆预处理可提高污泥和餐厨垃圾联合中温厌氧消化工艺35.2%的沼气产率,但由于预处理能耗较高,预处理过程中热能的有效回收是汽爆预处理应用于污泥和餐厨垃圾联合中温厌氧消化经济可行的关键.      

流体剪切破解剩余污泥的实验与模拟研究

污水处理过程中产生大量剩余污泥需妥善处理处置,剩余污泥的破解是众多污泥减量化与资源化处理工艺的有效预处理过程。利用组织捣碎机产生流体剪切力破解剩余污泥,考察在19 000 r/min和24 000 r/min下,破解500 m L剩余污泥0.5~10 min的效果,并应用FLUENT软件对流体剪切力破解剩余污泥的过程进行模拟。结果表明,破解10 min后,24 000 r/min时SCOD增加4.76倍,蛋白质增加2.68倍,肽聚糖由0增至387 mg/L;19 000 r/min时SCOD增加4.68倍,蛋白质增加2.63倍,肽聚糖由0增至304 mg/L。在破解的3 min内各指标增长最快,3 min后破解效率逐渐降低,持续增加破解时长,对破解效率的提高作用不大。通过FLUENT数值模拟得出,高速旋转的叶片带动污泥在容器内形成剧烈的湍流,产生了足够大的流体剪切力,使得污泥中微生物的细胞壁破碎。实验与模拟结果说明流体剪切破解污泥的是一种有效的方法。     

太阳能干燥污泥的中试研究

设计出一种以热水为干燥介质的整体式太阳能干燥的中试系统,主要研究不同厚度的剩余污泥在不同季节的干燥情况。试验结果表明:夏季湿污泥的含水率从88%降到40%需要6～14 d,w(VSS)/w(TSS)从79%降到69%;梅雨季节含水率从91%降到40%需要9～26 d,w(VSS)/w(TSS)从58%降到46%;春季含水率从88%降到40%需要7～17 d,w(VSS)/w(TSS)从79%降到57%;秋季含水率从88%降到40%需要7～19 d,w(VSS)/w(TSS)从53%降到49%。夏季时最不利干燥厚度为0.29 m,梅雨季节为0.53 m,春季为0.26 m,秋季为0.31 m;在此基础上,与常用的转盘式干燥器相比,这种太阳能干燥装置能收到很好的经济和环境效益。     

城市污水处理厂剩余污泥堆肥的实验研究

污泥由于产量大且成分比较复杂,如何对它进行无害化,稳定化处理,使其成为替代资源已经越来越受到人们的关注。基于好氧堆肥装置系统,以徐州市某污水处理厂的剩余污泥为研究对象,研究了污泥处理过程中温度、含水率、有机质、有机碳以及pH值和重金属等指标的变化规律。研究结果表明：采用污泥与稻草的体积比为1：2的比例堆肥,控制初始含水率为70％左右,可顺利实现升温。堆肥15d后,物料含水率、有机质、有机碳都有了明显的降低;总氮、总磷以及水溶性钾的含量都有了不同程度的增加;重金属含量有了一定程度的降低,符合堆肥的要求。     

剩余污泥好氧消化的生物降解性研究

测定和分析了剩余污泥好氧消化的生物活性参数脱氢酶活性（ＤＨＡ）、氧摄取速率（ＯＵＲ）以及混合液挥发性悬浮固体（ＭＬＶＳＳ）。结果表明，ＤＨＡ、ＯＵＲ分别与ＭＬＶＳＳ显著相关，相关系数分别为０．９６９８（ｎ＝８）和０．９３０４（ｎ＝８）。因此，ＤＨＡ将会成为剩余污泥好氧消化研究和运行控制中一种有效的活性参数，ＤＨＡ还能被用于估计好氧消化中非降解性ＭＬＶＳＳ浓度。     

超声能量对剩余活性污泥特性的影响研究

采用从0～26 000 kJ.kg-1中的7个超声能量水平进行活性污泥的破解研究.结果表明,超声波能有效改变污泥特性,破坏污泥絮体结构和细胞壁,使污泥中固体物向液相转变,从而改变污泥的沉降性能和可生化性能.低能量超声波作用污泥时,污泥的沉降速度和上清液浊度能得到明显改善,1 000 kJ.kg-1的超声能量使污泥在45...     

剩余污泥为底物的微生物燃料电池处理含铜废水

以剩余污泥作为阳极底物,CuSO4溶液为阴极溶液构建了双室有膜微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC),研究了MFC的启动,污泥的降解,Cu2+的去除和阴极还原产物的性质.结果表明,Cu2+可作MFC的阴极电子受体,在外电路电阻为1 000 Ω,Cu2+浓度为6 400 mg/L的条件下获得的稳...     

深圳大气污染特征模拟及环境容量估算

本文根据深圳市8 个监测站点2013 年的逐日PM₁₀ 和PM_2.5 浓度监测数据、气象数据,统计风向、风速、稳定度联合频率等,利用污染物在大气中输送扩散模式,由实测的浓度值反推出污染物的产生量或排放量的方法,重点分析龙华新区PM₁₀ 和PM_2.5 的污染特征,并依据环境目标值,估算该区域剩余环境容量。研究结果表明,龙华新区全年盛行东风、南风,其风频分别为16.7%、13.2%,风速约为1.6m/s,PM₁₀、PM_2.5 浓度均呈现出季节性变化,秋、冬季浓度值较高,尤其在10 月到次年1 月份,其排放强度主要受本地污染源的影响。除此以外,其西、北部的污染源对其污染物浓度有一定的影响。新区PM₁₀ 和PM_2.5 的剩余环境容量均呈现负值,尤其以PM_2.5 最为突出,须大力加强减排控制,以达到环境目标值     

基于ISOA-RBPNN的埋地管道剩余强度预测*

为提高腐蚀管道剩余强度的预测精度,提出引入弹性梯度下降法改进BP神经网络,并融合改进海鸥优化算法(ISOA),构建腐蚀管道剩余强度预测模型。关于改进BP神经网络模型的参数寻优,首先采用Cat混沌映射初始化改进海鸥优化算法(SOA)初始种群的分布,提升寻优能力,优化SOA的搜索方向和攻击形式,增强其全局搜索能力并提高收敛速度,然后用ISOA对弹性BP神经网络（RBPNN）模型中的权值和阈值进行寻优,最后构建ISOA-RBPNN预测模型。以管道爆破数据为例,利用MATLAB进行仿真模拟,并与PSO-BPNN模型和IFA-BPNN模型预测结果进行对比分析。研究结果表明:ISOA-RBPNN模型的各项评价指标均优于其他2个模型,预测结果较实际值误差更小,在预测腐蚀管道剩余强度领域具有更好的性能,可为后续研究腐蚀管道剩余寿命和制定维修策略提供参考依据。