多级生物膜反应器对煤气化废水的处理

采用4级生物膜反应器串联处理煤气化废水,分析了反应器的启动过程、污染物去除能力及沿程水质特征,考察了水力停留时间（HRT）、进水污染物负荷对处理效果的影响。结果表明：系统在16 d的培养时间内可快速完成微生物的驯化及固定化;在连续进水、持续曝气的运行方式下,各反应器均具备对NH4+-N、COD、TN及SS的同步去除能力,在HRT=55.6 h、ρ（NH4+-N）=245~363 mg·L-1、ρ（COD）=761~1 764 mg·L-1、ρ（TN）=262~377 mg·L-1、ρ（SS）=121~143 mg·L-1的进水条件下,反应器出水NH4+-N、COD、TN及SS的质量浓度分别为0.23~1.37、16.3~26.1、91.6~139和12.3~18.5 mg·L-1,平均去除率分别为99.8%、98.1%、65.8%和88.2%,同步硝化反硝化效率为70.1%;在HRT≥39.2 h、进水NH4+-N负荷≤0.203 kg·（m3·d）-1、进水COD负荷≤1.357 kg·（m3·d）-1的条件下,出水NH4+-N、COD浓度均能满足GB 31571-2015排放标准要求。     

输煤皮带巷运煤量对扬尘运移扩散影响的数值模拟

为了掌握输煤皮带巷运煤期间的扬尘分布规律,探索更好的除尘工艺,以某大型煤矿主斜输煤皮带巷为研究背景,构建三维模型,依据气固两相流理论,运用双流体模型对不同运煤量下的粉尘浓度三维分布规律进行数值模拟。结果表明：皮带运煤量的增加,增大了煤流与风流之间的摩擦面积及巷道断面风速,提高了扬尘强度,扩大了高浓度区域范围,显著增加了巷道中下部空间的粉尘污染程度;运煤量的增加对粉尘浓度的影响程度随着距皮带距离的增加而减小;在湿式除尘设计中,可通过自动喷雾系统与煤量监测之间的联动,提高除尘效果。     

钙基添加剂对燃煤过程多环芳烃排放特征的影响

采用小型管式实验炉,研究CaO、CaCO3 2种添加剂在不同用量、不同燃烧温度下对燃煤过程16种多环芳烃（PAHs）排放特征的影响。结果表明,CaO与CaCO3对PAHs具有抑制和吸附作用,CaO、CaCO3分别在Ca/S=3和Ca/S=2时,PAHs总量最少,CaCO3对PAHs的吸附作用优于CaO。当Ca/S=2,CaO、CaCO3分别在温度为750 ℃和850 ℃时,使PAHs总量降低31.05%和32.74%,高温不利于其对PAHs的吸附。不同实验条件下,气固相中不同环数PAHs含量的变化规律与其总量变化规律基本一致。在850 ℃,Ca/S=2时,CaCO3能最大程度地减少16种PAHs毒性当量TEQ。     

自燃煤矸石吸附磷的动力学和热力学

自燃煤矸石作为吸附剂对水溶液中的磷酸盐有较好的吸附去除作用。通过改变时间、溶液初始浓度和温度等条件,研究了自燃煤矸石对磷酸盐的吸附反应。结果表明,在298 K的条件下,自燃煤矸石对磷的最大饱和吸附量可达7.07 mg·g-1,吸附平衡时间约为120 h,而且吸附数据符合Langmuir等温吸附模式。动力学研究数据表示,其吸附过程符合伪二级动力学模式和颗粒内扩散模式,证明了吸附过程中同时发生了化学吸附和物理吸附。吸附热力学参数自由能变ΔG为（-10.52,-11.74,-14.89）kJ·mol-1,焓变ΔH为46.96 kJ·mol-1和活化能E为63.71 kJ·mol-1,证明了吸附过程属于自发的吸热反应,是属于物理吸附和化学吸附的共同作用。     

酸化破乳-萃取-蒸氨预处理用于催化湿式过氧化氢氧化处理煤气化废水

调酸-萃取-蒸氨工序预处理煤气化废水温度达87~95℃,联合高温催化湿式过氧化氢氧化（catalitic wet peroxide oxidation,CWPO）处理煤气化废水,可显著提高废水可生化性。比较了3% Fe/椰壳炭、3% Fe/Al2O3在CWPO过程中的催化性能。实验结果表明,在反应条件为80℃、pH0为4、H2O2加入量为7.8~10.5 mg·L-1、空速（LHSV）为0.5 h-1时,3% Fe/椰壳炭对预处理煤气化出水COD去除率高达60%,对总酚的去除率高达90%以上,H2O2利用率大于99%,色度由初始1 000倍降至2倍,此外,出水B/C为0.51,达到进入生化处理系统的水质要求。     

粉煤灰提取液的絮凝效应

为了回收利用粉煤灰,采用盐酸浸提法制备粉煤灰提取液（CFAL）用作絮凝剂。通过单因素实验优化CFAL的制备条件,并在高岭土模拟体系内研究CFAL的絮凝效应。研究在不同CFAL投加量下浊度的去除率,确定最佳的投加剂量及在此剂量下絮体的大小与沉降性能。对原浊度为100 NTU的高岭土悬浊液,当CFAL为0.44 mg·L-1（以Al的含量计）时,浊度去除率达到90%以上。在同等剂量下,聚合氯化铝（PAC）和氯化铝（AlCl3）的浊度去除率均低于CFAL,分别为78.7%和79.2%。CFAL的絮体大小约为400 μm,沉降较快,在20 min后,去除率达到90%以上;PAC和AlCl3的絮体分别为260和330 μm,分别沉降60和40 min后,去除率稳定在80%左右。在实验剂量范围内,CFAL絮凝后对高岭土悬浊液的pH不会造成明显影响,且余铝满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）,CFAL是一种廉价、高效、安全的混凝剂。     

煤矸石堆场地下水污染特征及成因研究

选择山西太原典型矿矸石堆场,采集自燃程度不同的煤矸石及其周边受污染地下水,测定其中重金属、无机盐和有机物组成与浓度,并基于统计学分析探究地下水污染来源。结果显示：矸石浸提液和堆场下山腰自流出的地下水,重金属Cd、Pb、As、Zn未污染,但Cr和Ni达到轻度污染;浸提液SO₄ ²⁻、Fe、Mn浓度较高,SO₄ ²⁻浓度高达5 982 mg/L,Fe浓度超过GB/T 14848—93《地下水质量标准》Ⅳ类标准限值1 081倍、Mn超标19倍。污染源解析显示,矸石堆场自流出的地下水Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃ ⁻主要来自土壤和含水层介质,但SO₄ ²⁻、Fe、Mn、Cd、Zn、As、Cr、Ni主要来源于矸石浸出;不同的煤矸石污染浸出能力表现为正在自燃的矸石>自燃完全的矸石>新鲜矸石。矸石的自燃过程会强化污染物的释放,在矸石渗滤液迁移过程中,重金属污染快速衰减,但SO₄ ²⁻、Ni、Mn仍具有一定的风险,超过GB/T 14848—93Ⅳ类标准。

     

超滤膜深度处理煤制气废水的化学清洗研究

用实验室自制超滤膜系统深度处理煤制气废水。采用扫描电镜和能谱分析比较了质量为一定浓度均为0．5％的NaC10溶液（有效氯为5％）、NaOH溶液,HCl溶液对污染膜丝内表面滤饼层的静态浸泡效果。为进一步确定不同清洗剂的化学清洗效果,选用质量浓度为0．25％的NaOH溶液和0．25％的NaCl0溶液对污染膜组件进行了手动化学清洗并通过过滤纯水确定清洗效率。结果显示,NaC10溶液和NaOH溶液对滤饼层分别具有溶解和剥离作用,从而对滤饼层起到了去除作用;能谱分析显示采用这两种清洗剂后的膜丝内表面元素组成与原膜较为接近,SEM分析则显示二者在去除滤饼层的同时对膜袁面性状均有一定程度的改变;而经HCl溶液浸泡后的膜丝滤饼层未见去除,能谱分析显示此时膜丝内表面的元素组成与原膜有显著差异。手动化学清洗结果进一步显示,0．25％的NaCl0溶液对膜组件的清洗效率可达到97％。     

烟气脱硫系统的腐蚀与防腐

介绍了燃煤电厂烟气脱硫系统腐蚀的主要部位，产生腐蚀的原因及主要的防腐措施，防腐措施包括：用合金材料、玻璃纤维及增强热固性树脂材料制造设备；用橡胶、陶瓷等材料作衬里；控制烟气温度在露点以上等。     

关于煤矸石制备铝硅钛合金几个问题的讨论

本文对煤矸石酸浸脱杂制备硅钛氧化铝并电解生产铝硅钛合金有关的几个问题进行了讨论,分析了煤矸石酸浸脱杂与处理、硅钛氧化铝组成、电解工艺等条件对煤矸石制备铝硅钛合金的影响。