铬渣处理方法研究现状

铬元素是现代工业最重要的原材料之一,但有钙焙烧工艺产生的铬渣会对环境和人体健康产生巨大的危害。介绍和分析了国内外铬渣处理处置的主要方法及其优缺点,国外集中于铬渣的无害化处理,而国内则以铬渣的综合利用为主。在越来越注重环境效益和资源利用率的今天,铬渣的综合利用更能获得经济效益和环境效益的双赢。     

煤直接液化残渣掺烧的燃烧特性及其苯系物的排放特征

为分析煤直接液化残渣(液化渣)燃烧处置技术的可行性和环境安全性,采用热重分析仪分析了液化渣、煤和掺烧物料的燃烧特性,并且通过管式炉模拟燃烧试验,研究了不同温度下掺烧过程中苯系物的排放特征. 结果表明:煤和液化渣的燃烧特性及二者在燃烧过程中苯系物的排放特征存在较大差异,液化渣主要失重过程的温度区间为560~820 ℃,明显高于煤的主要失重过程温度区间(230~625 ℃). 从燃烧过程苯系物的排放规律上看,液化渣在700 ℃燃烧时苯系物排放量达到最大值,明显高于煤的燃烧温度(500 ℃). 2种物料由于燃烧特性的差异,在掺烧过程中相互影响,使得掺烧过程苯系物的排放规律发生变化. 掺烧物料在500 ℃下燃烧的苯系物排放量为23.5 mg/kg,远小于燃烧理论值;而当温度高于700 ℃,苯系物排放量为172.6 mg/kg,远大于燃烧理论值. 总体上看,液化渣无论是单独燃烧还是掺烧,低温条件下其燃烧过程中苯系物排放量远大于高温(≥850 ℃)条件下,因此液化渣的燃烧处置或燃料化利用应选择高温炉型.      

机械力活化制备电解锰渣基复合充填材料的性能及其机理研究

以电解锰渣为基体,外加粉煤灰、氢氧化钙及硅酸盐水泥制备电解锰渣基复合充填材料（CFM）,研究了原料机械力球磨前后CFM性能的变化。机械力球磨可显著降低混合原料粒径（D90降低50.92%）、增加原料间的接触面积,提升原料反应活性,使水化反应的需水量增加、反应速度加快,并促进基体中生成更多水化产物,进而提升CFM的性能。原料经球磨后制备的CFM-B2（电解锰渣掺量55%）的流动性、凝结时间、泌水率、线性收缩和抗压强度均满足充填材料使用要求,且其重金属、氨氮浸出浓度满足标准（GB 5085.3—2007和GB 31573—2015）要求。     

碱性活化剂对镁渣基复合脱硫剂脱硫效果的影响

为了充分利用资源,降低脱硫成本,利用传统皮江法冶镁工艺中产生的大量镁渣为基质,以冶镁回转窑除尘器中过滤产生的粉尘和冶镁原材料白云石矿石为辅料,按一定比例混合制备湿式脱硫法脱硫剂,研究镁渣、粉尘、单一矿石、两者混合以及三者混合作为脱硫剂的脱硫效果。结果表明:当m（镁渣）:m（粉尘）:m（矿石）=10:0.3:0.035时脱硫效果最佳,此时复合脱硫剂水溶液（10.335 g/100 mL）可消耗1 mL/L的稀H₂SO₄ 67.58 mL。为进一步提高其脱硫效果,添加碱性活化剂（Na₂CO₃、NaOH）,发现NaOH活化效果较好,当ω（NaOH）加入量为2.0%时,复合脱硫剂可消耗稀H₂SO₄ 214.42 mL,是未活化之前的3.17倍。SEM观察结果显示,加入活化剂后,复合脱硫剂反应面积明显增加。经活化后的镁渣基复合脱硫剂可用于烟气湿式脱硫,实现了镁渣的资源化利用,达到“以废治废”的目的,具有很好的市场化前景。     

热解时间对污泥基生物炭中多环芳烃含量及毒性的影响

污泥基生物炭作为土壤改良剂,为污泥提供了一种可持续的资源化利用技术。但由于其中可能含有多环芳烃（PAHs）、重金属等污染物,具有潜在的环境风险,如何制备环境友好的生物炭成为后续利用的先决条件。设置热解温度为500℃,升温速率为10℃/min时,采用4种不同热解时间（1~4 h）制备污泥基生物炭,通过提取测试发现热解后PAHs均明显小于原污泥中的含量;各组分含量及PAHs总量均随着热解时间的增加先增大后减小。2 h的热解时间利于原污泥中有机质充分反应生成新的PAHs,因此PAHs总量达到最大值,超过农用限制;但由于未检出毒性最强的BaP及DahA,其毒性当量（TEQs）反而最低。1 h热解时间虽PAHs总量未超过农用标准,但TEQs最大,超过国际生物炭协会规定的阈值。综合PAHs含量和TEQs的限值,热解时间3,4 h制备的污泥基生物炭更具安全性。从节约能源的角度出发,建议选用3 h作为污泥基生物炭的热解时间。     

石油污染土壤热解修复反应规律与机制研究

在石油的开采、运输等过程中,由于原油泄漏而产生的石油污染土壤会严重威胁生态环境和人类健康.相比细菌降解修复和化学氧化修复,中低温热解修复是一种高效、经济的修复方法.然而,国内对石油污染土壤的热解修复规律和影响因素研究却较少.本文先以模型污染土壤为研究对象,考察了初始含油率（5%、10%）、热解温度（375、400、425、450 ℃）、热解时间（30、60 min）对污染土壤中石油烃脱除率的影响,采用FTIR、元素分析、原油四组分分析、荧光显微镜观测等方法确定了热解过程中石油的饱和分、芳香分、胶质及沥青质的转化方式,提出了石油污染土壤在形成和热解过程中石油的四组分吸附、脱除途径模型,并通过XPS、TEM等表征手段确定了最佳修复条件.结果表明,在425 ℃下热解30 min后,污染土壤中石油烃去除率在99.40%以上,残存TPH含量低于GB I类用地风险筛选值,且修复后土壤中的残炭非常稳定、无害,不会对环境造成二次污染.此外,还选取了新疆油田、长庆油田的场地石油污染土壤在最佳修复条件下进行处理,发现石油烃脱除率均在99.60%以上,土壤总有机碳含量的结果也表明处理后的土壤肥力恢复到了污染前的水平.本研究结果将为我国高浓度石油污染土壤的热解修复技术提供科学依据.     

垃圾衍生燃料两段式化学链气化特性

提出了一种两段式化学链反应方式,并以Fe₂O₃为载氧体对生活垃圾衍生燃料（Refuse-Derived Fuel RDF）的化学链气化开展试验研究,分析了反应温度、载氧体含量、CaO的添加对载氧体气化性能的影响.结果表明,载氧体可以显著提高产气率,气化过程中产气率、碳转化率等均随着温度的升高而增大;随着载氧体含量的增加,CO、H₂的含量先增大后减小,在850 ℃、Fe₂O₃/C=0.15（物质的量比）时,含量最高.CaO的加入更进一步促进了焦油的裂解,提升产气率的同时,也起到了吸收CO₂的作用,改善了合成气的品质.通过X射线衍射（XRD）对反应后载氧体的组分进行了分析,结果发现,随着温度的提高,载氧体的释氧能力逐渐增强,850 ℃时,载氧体反应后被还原为FeO.