我国钢铁工业一次颗粒物排放量估算

针对我国钢铁工业生产工艺以及颗粒物控制技术的分类,建立了一个细化到排放节点的自下而上的颗粒物排放模型.结合我国钢铁工业各地区活动水平以及颗粒物控制技术分布的历史变化趋势分析,利用此模型计算了2006—2012年我国钢铁工业一次颗粒物的排放系数和排放量.模型计算结果显示,2006年以来,我国钢铁工业颗粒物控制水平不断提高,PM_(2.5)、PM_(2.5)~10和PM10的排放系数分别降低了21.2%、19.3%和19.0%.钢铁工业一次颗粒物排放量在2006—2011年间持续增长,2011年TSP排放量为602×104t,PM10排放量为200×104t,PM_(2.5)排放量为124×104t;2012年排放量出现下降,TSP排放量为561×104t,PM10排放量为187×104t,PM_(2.5)排放量为116×104t.2012年我国钢铁工业一次PM_(2.5)排放量中的有组织排放占39.5%,无组织排放占60.5%;除加严有组织源管控之外,减少颗粒物无组织排放,对于钢铁工业颗粒物排放控制也非常重要.我国钢铁工业颗粒物排放量分布不均衡,河北、山东、江苏、辽宁、山西5个省的排放超过全国总排放的50%.     

固定式燃气内燃机排放特性与大气环境影响研究

燃气内燃机冷热电联供机组由于其特性在城市楼宇型建筑中得到一定的运用,虽然它发电效率高,在建筑规模较小时,其经济性能也优于燃气轮机发电机组,但是其NOx的排放水平较高,噪声较大,因此有必要对其排放特性及污染控制进行研究和探讨.以某城区燃气内燃机冷热电联供项目为例,采用AERMOD烟羽扩散模式首次模拟了该燃气内燃机NOx等污染物排放对周边建筑物不同楼层的影响.结果表明,对近距离高于排气筒高度一定范围内的楼层,NOx的排放影响较大.     

地表水中氨氮与铁锰共存下的垂向转化规律研究

为掌握地表-地下联合系统中氨氮与铁锰共存条件下的转化规律,以石佛寺水库为例,通过在入库、出库监测断面布点采样并进行土柱模拟试验,对库区地表水中氨氮转化规律进行研究。结果表明:地表-地下联合系统中的库底土层对地表水中氨氮、铁、锰的去除均存在扩散-吸附-生物氧化3个阶段,且铁的去除要优先于氨氮和锰。对氨氮和铁的去除主要集中在0~40 cm,最大去除率分别为81.25%、60%;对总锰的去除则主要集中在25~45 cm,最大去除率为89.24%。通过对库区地表-地下联合系统中氮素以及铁锰转化相互影响的机理研究,掌握了在地表水至地下水的动态转化过程中,库区不同深度土层中氨氮与铁锰之间的相互作用,为实现氨氮与铁锰同时去除提供了思路。     

基于绿色合成法的纳米铁/活性碳复合材料对甲基橙的降解动力学研究

为了综合处理废水中的甲基橙,以绿茶萃取液为还原剂、活性炭为载体,采用液相还原法绿色合成了纳米铁/活性炭复合材料,研究了活性炭投放量、甲基橙溶液的初始浓度、溶液初始p H值及反应时间对甲基橙去除率的影响,探讨了不同影响因素下甲基橙的降解动力学。结果表明:甲基橙的降解反应近似符合一级反应动力学,反应速率常数为0.0047~0.0158 L/(mol·min)。在纳米铁/活性炭复合材料去除甲基橙的过程中,通过纳米铁的还原和活性炭的吸附共同作用,其中纳米铁对甲基橙的降解起主要作用。     

温度和pH对生物成因羟基硫酸铁矿物的综合影响研究

在酸性矿山废水中,氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)氧化Fe~(2+)过程中常常伴随着次生矿物的生成.为研究温度和pH对A.ferrooxidans氧化Fe~(2+)及Fe3+水解成矿的综合影响,考察了初始pH为1.5、2.0、2.5、3.0,温度为8、18、28、38℃时体系中Fe~(2+)、总Fe、次生矿物的变化情况.结果表明,在改良9K培养基中,温度和pH均影响Fe~(2+)生物氧化和Fe~(3+)水解成矿.A.ferrooxidans最佳适宜生长环境为温度28℃,pH=2.0~3.0,其它条件均不利于其生长繁殖,导致Fe~(2+)氧化速度明显变慢.起始pH=1.5时,不同温度处理均未发现有矿物生成,pH越高,收集矿物量越多.次生铁矿物XRD图谱表明,反应温度为28℃时,pH=2.0~2.5条件下次生铁矿物主要为黄铁矾和施氏矿物的混合物,而pH=3.0时则更有利于施氏矿物的形成.该现象对有效调控次生矿物的形成具有潜在意义.     

零价铁活化过硫酸钠降解2-萘磺酸

近几年来,基于SO-4·的新型高级氧化技术逐渐成为水处理领域的研究热点。利用零价铁活化过硫酸钠产生SO-4·对水溶液中2-萘磺酸开展了降解研究。考察了零价铁投加量、过硫酸钠浓度、温度、p H值、腐殖酸、富里酸、硫酸盐及2-萘磺酸初始浓度对2-萘磺酸降解效果的影响。结果表明:温度升高,酸性或中性环境下有利于2-萘磺酸的降解;零价铁投加量为0.1 g/L、过硫酸钠浓度为3.0 mmol/L时,2-萘磺酸的降解率高达96.8%;腐殖酸和富里酸的存在有利于2-萘磺酸降解,硫酸钠的存在会抑制2-萘磺酸降解。研究表明:采用零价铁活化过硫酸盐降解技术去除水溶液中2-萘磺酸具有广阔的应用前景。     

湿式电除尘器给排水技术的研究与应用

湿式电除尘器是作为燃煤电厂大气污染治理的终端精处理设备的首选,但湿式电除尘器存在耗水量巨大、排出的灰水存在二次污染、内部件腐蚀严重等问题,严重影响了湿式电除尘器在国内燃煤电厂上的大型化应用。为此,对湿式电除尘器的喷淋给水、水质、灰水循环利用、废水排放等进行了研究分析并结合实际工程应用经验加以阐述,提出了科学合理的给水和排水方式,实现了湿式电除尘器在燃煤电厂工艺系统上的零水耗,有效解决了内部件腐蚀问题。     

钢铁行业烧结烟气脱硫技术现状和发展趋势

钢铁行业烧结过程产生的二氧化硫占钢铁企业产生二氧化硫总量的一半以上,理应作为钢铁企业二氧化硫控制的重点。我国已建设多个烧结脱硫示范工程,并取得了良好的脱硫效果。在分析烧结烟气特点前提下,阐述了目前国内采用的几种脱硫工艺的优缺点,比较了密相干塔烟气脱硫、石灰乳脱硫、石灰石-石膏法脱硫、氨法脱硫、循环流化床脱硫、活性炭脱硫、双碱法脱硫等方法的优点与缺点,为烧结烟气脱硫技术选择提供了参考。     

含硫油品储罐腐蚀产物自燃及其防治理论研究

含硫油品储罐内壁腐蚀产物(Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3)与H2S反应生成硫化铁,硫化铁的氧化放热是引起储罐火灾的主要原因.实验模拟了油品储罐中硫化铁的生成,研究了在无氧条件下H2S气体与油品储罐内壁腐蚀产物的反应以及生成的硫化铁在自然环境下的氧化自燃性.结果表明,Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3,以及它们的混合物经硫化后生成的硫化铁具有很高的自然氧化活性,在自然环境中,常温下能迅速和空气中的氧气反应并放出大量的热,热量积聚引起储罐火灾爆炸事故.在实验结论的基础上,提出了一些行之有效的安全防范措施.     

Electrochemical removal of ammonium nitrogen in high efficiency and N2 selectivity using non-noble single-atomic iron catalyst

Ammonia nitrogen (NH₄⁺-N) is a ubiquitous environmental pollutant, especially in offshore aquaculture systems. Electrochemical oxidation is very promising to remove NH₄⁺-N, but suffers from the use of precious metals anodes. In this work, a robust and cheap electrocatalyst, iron single-atoms distributed in nitrogen-doped carbon (Fe-SAs/N-C), was developed for electrochemical removal of NH₄⁺-N from in wastewater containing chloride. The Fe-SAs/N-C catalyst exhibited superior activity than that of iron nanoparticles loaded carbon (Fe-NPs/N-C), unmodified carbon and conventional Ti/IrO₂-TiO₂-RuO₂ electrodes. And high removal efficiency (> 99%) could be achieved as well as high N₂ selectivity (99.5%) at low current density. Further experiments and density functional theory (DFT) calculations demonstrated the indispensable role of single-atom iron in the promoted generation of chloride derived species for efficient removal of NH₄⁺-N. This study provides promising inexpensive catalysts for NH₄⁺-N removal in aquaculture wastewater.