物质流分析方法在固体废物管理领域的应用综述

近年来,我国在固体废物管理领域出台了一系列政策措施,如修订《固体废物污染环境防治法》、创建"无废城市"建设试点等。末端治理已不能满足固体废物管理需求,科学、全面和系统地管理固体废物应提上日程。当前我国固体废物管理仍面临一系列难题,如绿色生产和生活方式尚未形成,资源化利用水平不足,固体废物环境风险大等。在此背景下,物质流分析方法可以成为我国提升固体废物管理水平的一个重要抓手。基于欧美国家已有经验,以及国内外学者的广泛实证研究,本文主要以固体废物管理源头减量、资源化利用、环境影响最小化三个方面目标为导向,梳理物质流分析方法应用的具体领域,并对未来物质流分析在固体废物管理领域的应用提出如下展望:基于地区经济、环境实际情况,探索物质流分析与投入产出分析、生命周期评价等方法相结合的混合政策工具;加强对物质流动驱动因素的识别与机理分析;推动中小尺度经济系统固体废物数据收集与应用。     

平行流送风对侧吸排风罩烟气捕集效率的提升

在实际工程中,由于排风罩直接与除尘系统相连接,排风罩的大小及流量一经确定后不易更改,且当实际排风量相比设计排风量小很多时,采用传统的设计方法很难得到最优设计参数。因此,如何在排风罩形式及流量确定的情况下合理设计送风口的大小及流量具有很强的现实意义。采用数值模拟的方法,对比研究了不同形式的侧吸排风罩对高温烟气的捕集情况,在此基础上增加送风口,在保证排风流量不变的情况下,对比了不同送风流量对烟气控制效果的影响特性。此外,研究了不同送风末端装置下污染物的捕集效果。结果显示:1）相较于一般侧吸排风罩,采用移动式侧吸排风罩和旋转开闭侧吸排风罩可在一定程度上提高高温烟气的捕集效率,捕集效率最大可提高53%。2）对于通风系统的排风流量确定的情况下,应保证送风气流能将污染物有效输送至排风口处,调整送排风流量比,确定排风量受限情况下最佳送排风流量比,实现烟气捕集效率的提升。3）增设平行流送风装置可最大程度提高送风气流均匀度,从而提高排风罩的烟气捕集效率。研究结论可对实际吹吸式通风装置的改造及设计提供参考。     

厌氧折流板反应器在制药废水处理中的研究

将厌氧折流板反应器控制在酸化水解阶段处理高浓度乙酰螺旋酶素制药废水,经过长时间的运行表明：该反应器结构简单,启动时间短,有效地提高了废水中挥发酸的浓度,缩小了pH值的变化范围,稳定了水质,改善了废水的可生化性．确保了甲烷发酵阶段的长期稳定运行。     

悬浮铝粉尘的爆轰波结构

使用两相流模型,对管中的悬浮铝粉尘的爆轰波结构进行了理论分析.铝粉尘的爆轰波模型中,气体和颗粒具有不同的速度及温度,并考虑了动量变化及管壁损耗对稳定结构的影响.本文研究了颗粒直径对铝颗粒的点火延迟、爆轰波压力以及温度的影响,得到了爆轰波中各物理量分布,确定了空气中悬浮铝粉尘发生爆轰的临界颗粒尺寸为14μm.     

不同应力路径下岩石破坏面细观形貌研究

以大理岩为研究对象,进行三轴卸荷试验及破裂面粗糙度扫描试验,并借助PFC~(3D)颗粒流软件对试样最终破裂面进行提取与重建,研究了粗糙度参数的变化与试样破坏过程及机理之间的关联,得到的主要结论有:加荷路径下S_a随着围压的增加呈递减趋势且两者呈线性关系,高围压条件下岩样破坏面高度分布的对称性好于低围压条件下;卸荷路径下S_a与S_(ku)可以较好的描述破坏面形貌的分布特性,S_(sk)随卸荷速率的增加变化规律不明显,破裂面的粗糙程度受卸荷速率与卸荷初始围压的共同影响;卸荷试验中试样内部的损伤不再是一个逐步累积的过程,而是瞬时劣化失去承载能力。     

相变能量桩段模型传热模拟

针对能量桩体材料普通混凝土储热性能差问题,将相变材料引入普通混凝土中构建相变能量桩。利用简化能量桩段有限元数值模型模拟了普通能量桩与相变能量桩的传热过程,对比分析了两者的传热差异;并通过添加不同质量分数相变材料,研究了添加量对能量桩桩体、桩周土传热的影响。研究结果表明:在换热管吸放热工况下,相变材料的添加可在相变温度区间内明显延缓桩体升降温速度;相变材料的添加量越多,升降温延缓作用越明显;能量桩中添加相变材料只对桩体的传热影响显著,对桩周土的温度场影响较小。     

不同埋管形式的预制能量管桩热响应试验研究

能量桩是通过在传统桩基础内安装换热管的新型节能减排技术。通过在PHC桩芯内埋设换热管形成预制能量管桩。现场采用单U和双U热响应试验,利用分布式光纤传感技术,对桩身的温度和应变分布进行了监测,得到了试验过程中能量桩的温度和应变变化规律;发现换热初期热量会堆积在能量桩内无法快速传递到桩外,整个过程桩体升温幅度不大,热量传递效率较低;揭示了预制能量管桩的热、力学变化特征,为预制能量管桩的优化设计和换热能力的评价提供了依据。     

基于热力荷载传递原理的能量桩长期响应研究

为研究能量桩的长期工作特性,通过引入Masing准则来建立桩-土荷载传递循环加卸载曲线,进而基于热力荷载传递原理来模拟循环温变荷载作用下能量桩的响应,然后基于现场原位试验,验证模型的可行性,最后研究不同冷热循环方式和桩顶荷载水平对能量桩长期响应的影响。研究结果表明:①循环温变荷载作用会使能量桩桩顶沉降和桩顶轴力不断增大,并最终趋于稳定;②相较于只提供制冷需求的能量桩循环方式,同时提供制冷制热需求的能量桩更容易引起桩顶残余沉降和残余温度应力的持续积累;③相较于桩顶轴力增量,建筑荷载的增大更容易引起桩顶残余沉降的积累。     

酸析—撞击流旋转填料床强化Fenton试剂氧化法预处理二硝基甲苯生产废水

采用酸析—撞击流旋转填料床( IS-RPB)强化Fenton试剂氧化法预处理二硝基甲苯(DNT)生产废水.最佳工艺条件为:酸析工段废水pH 1.0,IS-RPB转速1 500 r/min,FeSO4加入量0.06 mol/L,H2O2加入量0.45mol/L,反应温度40 ℃,反应时间4h.在该条件下处理DNT生产废水,COD去除率可达98.95％,硝基化合物去除率达98.32％,BOD5/COD为 0.65.经该方法预处理后的DNT生产废水可适用于生化法进行后续处理.