垃圾焚烧工艺提升及其仿真、模型化和智能化

• 垃圾焚烧炉高温低氧燃烧技术可行性仿真研究

  刘泽庆;林瑜;

  针对生活垃圾焚烧炉结焦及NO_X初始生成浓度较高的问题，在垃圾焚烧炉炉膛内采用高温低氧燃烧技术，探讨了该技术的适用性。在常规垃圾焚烧炉的前拱设置11个高温低氧喷口，对喷射流速分别为60、50、40、30 m/s的四种工况进行计算流体力学数值仿真。结果表明：在喷口速度为60 m/s和50 m/s工况下，喷射气流的卷吸和掺混能力更强，喷射气流的前端基本可达炉排表面，形成的气流旋涡覆盖了主燃区(炉排燃烧段)的高温段；燃烧段及其上方的气体组分混合较为均匀，主燃区氧气浓度(体积分数)为6.5%～7.0%;主燃区温度(约为1 200 K)分布趋于一致，局部高温区的范围较小；该技术可有效缓解焚烧炉内的结焦情况，有助于降低NO_X的初始生成浓度。

  2022年02期 v.36;No.200 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1642K]
  

• 电弧炉高温熔融处理焚烧飞灰技术应用研究

  曹熠;乔海飞;裴友峰;沈毅;胡波;靳晓鹏;随志明;杨亚萍;刘雪松;

  基于焚化厂飞灰电弧炉高温熔融处理设备应用案例，从飞灰预处理、进料、高温电弧炉、排渣系统、烟气处理等方面进行系统研究。结果表明：飞灰预处理将二次飞灰产率由7.5%降低到6.1%,并降低了二次飞灰中的Cl、S、Na、K、Zn、Pb含量；高温熔渣直接水淬提升了熔体结构密度和能源利用效率；复合陶瓷纤维滤筒可以实现烟气多种污染物的一体化脱除。

  2022年02期 v.36;No.200 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 648K]
  

• 数据可视技术在1000 MW机组高加水位波动分析中的应用

  徐科;韦康;唐桦;陈斌;李峥磊;刘建东;杜洋洋;

  针对上海外高桥第三发电有限责任公司#8机组六号高压加热器在低负荷工况的水位波动问题，利用Python的Pandas模块将厂级信息监控系统(SIS)中10年的运行数据按照年份分组并进行可视化处理，通过水位、进水温度、出水温度、疏水温度等参数的变化趋势分析了六号高加水位的变化规律。结果表明：疏水温度、进水温度是影响液位波动的主要因素，进水温度过高是低负荷工况下高加水位波动的主要原因。为有效解决低负荷工况下的六号高加水位波动问题，建议在实际运行中减少给水泵入口的热源引入以降低进水温度。

  2022年02期 v.36;No.200 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2206K]
  

综述与专论

• 以硫化氢为硫源资源化合成丁硫醇研究进展

  李雨贝;陆继长;方健;冯斯佑;贺碧晖;罗永明;

  基于以硫化氢为硫源合成丁硫醇的国内外文献，论述了各类方法的特点，重点分析了烯烃硫化法，探讨了路易斯酸催化剂、分子筛催化剂、离子交换树脂催化剂、过渡金属盐改性铝基催化剂的催化行为。分析认为：过渡金属盐改性铝基催化剂由于载体与活性金属之间具有较强的相互作用，能使处于亚稳状态的活性物相趋于稳定并拥有较高的催化活性；为去除恶臭气体硫化氢并实现一定的经济效益，硫源可采用还原性烟气中的硫化氢，碳源可采用石油催化裂化、甲醇制烯烃等工艺过程中产生的低碳烯烃。

  2022年02期 v.36;No.200 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K]
  

• 东亚地区CFC-11和CFC-12排放情况研究进展

  曹颖嘉;王燕;贾聪慧;王进欣;

  针对国际社会对区域尺度氯氟烃(Chlorofluorocarbons)排放的争议，分析了中国工业生产中最主要的CFC-11和CFC-12气体，论述了中国重点地区CFCs研究进展，探讨了CFCs的赋存情况，总结了中国政府淘汰CFCs的进程。分析认为：CFC-11和CFC-12的大气浓度下降速率分别在2011年和2016年前后放缓，甚至出现浓度反常增加的情况；东亚地区的淘汰进程落后于世界平均水平，下降速率波动较大；自2000年以后，中国的CFCs下降速率一直领先于东亚其他国家，但在2015年以后大幅变缓甚至出现了浓度反弹。中国的CFCs淘汰历程虽然进入中后期，但仍需严格监管；大气环境污染的影响因素很多，应结合各国的发展现状和治理力度进行综合评价。

  2022年02期 v.36;No.200 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K]
  

试验研究

• Ti/SnO₂-Sb-Yb电极电催化氧化吡啶废水的研究

  胡馨;王春荣;李海燕;

  采用稀土镱掺杂锡锑(Ti/SnO_2-Sb-Yb)作为阳极催化氧化吡啶废水，探讨了电流密度、电解质浓度、极板间距、pH、初始吡啶浓度5个参数对吡啶降解的影响规律，分析了吡啶降解的反应动力学和能耗。结果表明：在最佳反应条件下反应50 min,吡啶和TOC的去除率分别为96.8%和85.62%;在该反应体系下，吡啶的降解符合拟一级动力学；与Ti/SnO_2-Sb电极相比，Yb的掺杂增加了反应体系中表观速率常数及表观传质系数100%,降低了23%的能耗。

  2022年02期 v.36;No.200 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2464K]
  

• Cu基催化剂臭氧化深度处理工业园区二级出水的研究

  郭一好;秦伟华;任明叶;卢宇为;杨少霞;

  采用浸渍法制备Cu基催化剂并将其用于催化臭氧化工艺，探讨了运行参数对工业园区二级出水处理效果的影响，利用三维荧光图(3D-EEM)分析了水质变化特征。结果表明：在单独臭氧氧化反应时间为60 min时，COD去除率及总氮(TN)去除率分别为29.7%和5.3%,芳香化程度SUVA_(254)迅速从2.7 L/(mg·m)降至1.0 L/(mg·m);在Cu基催化剂投加量为100 g/L的条件下反应60 min时，COD去除率及TN去除率分别达到84.7%和19.8%,SUVA_(254)稳定在0.9 L/(mg·m);催化臭氧化反应20 min总荧光强度去除率达到89.5%。

  2022年02期 v.36;No.200 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 937K]
  

• COF-PD/AgI纳米复合材料的光催化及抗菌性能研究

  王玉杰;岳喜龙;吴彤;怀燕瑾;程庆霖;张曼莹;

  以2,5-二氨基吡啶和1,3,5-三甲酰基间苯三酚为前驱体，制备了由AgI修饰的共价有机骨架材料COF-PD/AgI。利用扫描电镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了材料的形貌和组成。以亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)为模拟有机污染物，测定其在可见光下的光催化降解性能。以大肠杆菌(E. coli)为模式菌种，测定其抗菌性能。结果表明：当COF-PD/AgI纳米复合物的投加量为0.036 g时，对亚甲基蓝和罗丹明B具有良好的光催化降解性能；当COF-PD/AgI材料的浓度在150 mg/L时，抑菌环效果最好；当COF-PD/AgI的最小浓度在4 mg/L时，大肠杆菌的生长被完全抑制。

  2022年02期 v.36;No.200 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 996K]
  

• 尾矿坝加高对重金属Cu²⁺迁移影响的数值模拟研究

  孙杰;郝喆;陈红丹;

  为研究尾矿坝加高对Cu~(2+)在尾矿库中迁移的影响，以歪头山尾矿库为例，采用GeoStudio软件进行数值模拟，建立不同坝高的尾矿库模型，获得了不同坝高下的孔隙水压力等势图、重金属浓度分布等势图和粒子迁移路径图。结果表明：当尾矿坝加高时，相同位置的孔隙水压力增大；在尾矿库相同深度，尾矿坝加高会增大Cu~(2+)浓度和污染物迁移距离；经过相同时间的迁移，同一深度处，尾矿坝加高会使重金属污染物的质量浓度增大；尾矿坝加高会增大污染物颗粒的迁移距离和平均迁移速度。

  2022年02期 v.36;No.200 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 5566K]
  

• 光照方式对光电催化降解有机污染物的影响

  王筱雯;王聪;李芬;胡晓玲;

  采用TiO_2/ITO光电极研究了不同光照方式对有机污染物光电催化降解的影响，通过光强测试解析了有机污染物物降解过程及有机污染物的空穴清除能力。结果表明：与正光照射相比，背光照射光电催化降解苯酚、腐植酸和酸性橙的速率分别提升了16.19%、26.09%和38.87%;正光照射时，光经过溶液导致的光强损失减弱了光阳极表面光照强度，从而降低了催化效率；背光照射对有机污染物降解效率提升的程度与有机污染物吸收光的能力呈正相关关系；由于背光照射避免了光经过溶液造成的光强损失，提高了空穴捕获能力，相较于没有污染物的条件产生了更大的光电流。

  2022年02期 v.36;No.200 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 658K]
  

• 石墨烯基磁性纳米吸附剂的制备及性能研究

  陈卓涵;岳喜龙;朱炳龙;赵雨;曾诗豪;张莹;任芳;吴娟;

  为有效去除废水中MnO_4~-,采用水热法合成Fe_3O_4-RGO,以乳液-凝胶法引入SiO_2修饰Fe_3O_4,通过接枝EDTA增强材料的吸附性能，最终制备出Fe_3O_4@SiO_2@EDTA-RGO纳米吸附剂。利用透射电子显微镜、X-射线衍射、磁回收对该吸附剂形貌、晶型结构及磁性能进行了表征，考察了吸附时间、吸附剂投加量和初始浓度对MnO_4~-吸附效果影响。结果表明：该吸附剂晶型结构良好，形貌规整，Fe_3O_4@SiO_2平均粒径约为108 nm,均匀负载于RGO表面，无明显团聚现象；在吸附时间为80 min、吸附剂投加量为0.5 mg、MnO_4~-离子溶液初始浓度为3 mg/L的条件下，吸附效果最佳，吸附反应符合准二级动力学模型；经5次循环使用后，该吸附剂对MnO_4~-离子的去除率仍然达到85.23%。

  2022年02期 v.36;No.200 75-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 556K]
  

防治技术

• 人工回灌下条件下的土壤水分响应特征分析

  王成文;李英;徐兆祥;李洪波;

  为确定人工回灌影响下的包气带土壤水分响应变化程度，阐明土壤水分运动特征，以原位水田为研究对象，利用长期监测数据分析了土壤含水率、负压、电导率等变量和灌溉入渗时间以及沿剖面埋深的关系，选择V-G模型拟合了土壤水分特征曲线，运用SPSS分析了土壤水分与负压的数理关系。结果表明：土壤水分和负压变化规律明显，土壤含水率与负压的相关性较好，相关系数均在88%以上；土壤水分特征曲线在单层埋深中较难拟合，通过多层埋深叠加可以得到较好的拟合曲线；土壤负压随含水率变化存在瞬间突变，需进一步提高监测频率。

  2022年02期 v.36;No.200 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1066K]
  

• 某高砷煤电厂SCR脱硝催化剂性能检测与评价

  任翠涛;陈晨;刘丁嘉;贾海威;曲艳超;

  为分析燃煤电厂平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂在高砷燃煤烟气中的运行效果，测试了抗砷中毒SCR脱硝催化剂和新鲜催化剂的脱硝活性，通过X射线原子荧光(XRF)、N_2吸附/脱附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方式表征催化剂样品。结果表明：运行一年的催化剂在150～450℃烟气条件下的脱硝活性与新鲜催化剂非常接近；运行一年后，催化剂中的砷含量达到3.06%,主要以As_2O_5的形式存在；催化剂比表面积出现小幅下降，载体TiO_2的晶型未发生明显转变；催化剂中V~(4+)和O_α含量未出现明显变化，催化剂未出现明显的物理中毒和化学中毒现象，具有较强的抗砷中毒性能。

  2022年02期 v.36;No.200 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 474K]
  

环境管理

• 基于市域尺度的陕西省碳排放空间特征分析

  张靖妮;王慧丽;

  为完善陕西省节能减排措施并减少碳排放量，基于市域尺度视角，采用空间统计分析及空间自相关法，借助ArcGIS技术分析陕西省2000～2017年的碳排放量、碳排放强度时空变化特征及空间集聚特征。研究发现：陕西省整体碳排放量呈增加趋势，碳排放强度显著降低，处于低碳排放区和高碳排放强度的市区数显著减少；部分城市上升至次高碳排区和高碳排区，榆林市的碳排放量最高且碳排放强度下降速度最快；陕西省各市的碳排放强度具有较强的空间自相关性，整体上由北向南逐渐递减且呈显著的聚集状态，形成北部市区高高聚集和南部市区低低聚集的态势。

  2022年02期 v.36;No.200 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K]
  

• 浙江省绿色发展路径探讨

  李婧;徐健;郦依洒;李欢;俞明东;

  为了促进经济绿色低碳发展，分析了现有经验和问题，建议构建绿色低碳经济体系并健全绿色低碳循环体系，推进基础设施优化升级和绿色低碳生活方式转变，充分激发绿色低碳发展动能。

  2022年02期 v.36;No.200 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 134K]
  
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