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环境工程
环境工程

白云

双月刊

1000-8942

hjgctg@163.com

010-82227638；82227678

100088

北京市海淀区西土城路33号

环境工程/Journal Environmental EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国家科技部批准,中国环境科学学会环境工程分会和中冶集团建筑研究总院共同主办的综合性环保技术刊物.读者对象是从事环境保护科研、设计、生产、教学的广大科技人员、院校师生、技术和管理人员.
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    基于工况数据的烟尘排放异常检测

    何炜琪陈蓉陆智翔马旭...
    79-84页
    查看更多>>摘要：识别由于主观篡改或设备工况异常导致的污染物排放数据异常现象,对于重点排污单位环境污染监控、整治和管理有着重要意义.以河北省某钢铁企业为例,基于每小时工况数据和烟尘浓度建立预测模型,采用改进的损失函数MSECorrLoss进行TabNet模型训练,并与XGBoost、LightGBM和BiLSTM模型进行对比,提出了一种基于阈值划分的K-error算法进行烟尘排放异常数据的识别,结果表明:1)相较RMSELoss损失函数,采用改进的MSECorrLoss训练后,TabNet模型MAPE由15.33％下降为15.10％,且模型收敛更快.2)LightGBM和XGBoost训练速度快,但LightGBM预测精度低(RMSE=0.3201,MAPE=29.45％),XGBoost 和 BiLSTM 模型鲁棒性与稳定性(RMSE:0.3403～0.3425,MAPE:13.58％～18.38％)不及 TabNet(RMSE:0.2886～0.2934,MAPE:15.10％～15.33％).虽然 TabNet 训练时间较长,但无需人工进行特征选取,应用限制低,在烟尘预测中具有良好的应用效果.3)基于工况数据构建的TabNet模型在污染物排放预测上具有较高的预测精度与稳定性,结合K-error检测算法可以克服阈值法带来的主观性.该方法可以快速检测污染物排放异常数据,为环境管理决策提供参考.

    TabNetMSECorrLoss烟尘浓度预测异常检测

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    低温等离子体耦合液相Fe-C催化降解氯苯

    杨全刘莎姜超超刘蓉蓉...
    85-94页
    查看更多>>摘要：单一低温等离子体技术(NTP)和单一湿式非均相催化技术降解VOCs时分别面临O3排放和需要氧化剂连续供应的问题.为解决单一技术瓶颈,将NTP与湿式非均相催化技术相结合降解氯苯(CB),将NTP副产物O3作为湿式系统的氧化剂来源,从而达到深度矿化CB的目的.活性炭(AC)作为非均相催化剂的载体,表面负载不同金属组分后投加到湿式反应器中.结果表明,与单一 NTP相比,NTP耦合液相非均相系统能够显著改善CB的降解.当Fe作为活性组分,Fe-C催化剂投加量为1 g/L,溶液初始pH为7,供电电压为14 kV时,耦合系统得到了最佳CB降解性能,CB去除率和矿化率分别达到了 81.4％和48％.Fe-C投加使得液相CB吸收传质系数从0.0280 s-1增加到0.1207s-1,使得催化过程的传质增强因子达到了 9.81.最后,根据各系统中间有机体推测出了 CB降解途径.

    低温等离子体液相非均相催化氯苯臭氧

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    园林废弃物对滨海盐渍土固碳减排效应与微生物群落结构的影响

    李婧男汪群慧梁宝瑞王万清...
    95-101页
    查看更多>>摘要：为了探讨发酵园林废弃物对盐渍土性质的影响及其固碳减排效应,利用大田试验,设置发酵园林废弃物施用(T1)、混施膨润土(T2)与对照(CK)3组处理.通过土壤pH、EC、总孔隙度、饱和导水率、速效氮磷钾、有机碳储量变化(ΔSOC)、微生物量碳(MBC)、细菌与真菌群落结构揭示其变化规律.结果表明:园林废弃物堆肥相比于传统焚烧处理可减少53％碳排放,发酵园林废弃物的施用可使ΔSOC增加5～24倍.T1、T2组处理的土壤容重与EC显著低于CK组,总孔隙度和饱和导水率显著高于CK组.T2的养分含量最高,土壤有机质和速效氮的含量均为CK组的2倍,堆肥与膨润土混施可显著提高土壤养分含量,改良效果显著高于其他处理.发酵园林废弃物的施用还可以改变微生物群落结构,变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、芽单孢菌门和酸杆菌门为主要的优势菌.真菌中子囊菌门、担子菌门、壶菌门、被孢霉门为主要的优势菌.Pearson相关分析也表明:酸杆菌门和放线菌门与有机碳储量、微生物量碳、土壤养分等呈显著正相关,与土壤盐分、容重呈显著负相关.

    园林废弃物盐渍土微生物群落结构固碳减排

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    低碳背景下剩余污泥厌氧共发酵产酸研究进展

    马元元吴瑒王朴淳陈银广...
    102-109页
    查看更多>>摘要：低碳背景下,剩余污泥的资源化利用是实现污水处理厂有机固废减污降碳协同增效的重要举措.厌氧共发酵技术则是实现污泥资源化利用的最有效手段之一.通过剩余污泥与其他有机固废厌氧共发酵产生的高值产物(如挥发性脂肪酸等)可广泛应用于工业产品生产中,在实现污泥资源化利用的同时,降低了碳排放.然而,现有研究主要聚焦在剩余污泥厌氧共发酵产酸效能的探讨,在共发酵产酸的机理及优化调控手段等方面缺乏系统性的总结与分析.因此,基于以往研究,系统分析了剩余污泥与餐厨垃圾、农业废弃物等共发酵产酸效能,讨论了 C/N值、pH值、温度以及污泥停留时间等工艺参数对剩余污泥厌氧共发酵过程的影响,提出了剩余污泥厌氧共发酵产酸的下游应用,并从能源与经济角度对剩余污泥厌氧共发酵技术进行了展望,以期为剩余污泥厌氧共发酵技术的低碳化应用提供参考.

    剩余污泥厌氧共发酵挥发性脂肪酸资源回收碳中和

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    常见塑料的热解特性及其动力学分析

    吕雯馨栾鹏鹏周慧王静兰...
    110-118页
    查看更多>>摘要：研究塑料废弃物的热解特性有助于实现其清洁高效转化利用.借助热重技术总结对比了高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和聚丙烯的不同升温速率(10,20,30,40,50 ℃/min)热解及不同催化剂(HZSM-5、Hβ和HUSY)催化热解的特性及规律.升温速率的增长使反应出现热迟滞现象,催化剂的加入对样品热解速率提高的效果也不尽相同.为了提供更有力的理论支持,运用3种动力学分析方法Coats-Redfern(CR)、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和分布式活化能法(DAEM),对样品在不同条件下的动力学参数进行计算和分析.CR模型验证了各热解反应符合一级化学反应模型并发现催化剂可以大幅降低反应活化能;FWO法和DAEM得到的表观活化能数值接近.DAEM模型显示活化能在转化率α增长的过程中先上升再逐步下降,在α=40％～50％时活化能最高,且包含动力学补偿效应.

    塑料热解催化动力学分析

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    冶金含钾除尘灰中钾资源提取现状综述

    王会刚吴龙邱桂博郝以党...
    119-125页
    查看更多>>摘要：钢铁企业产生的烧结机头灰等固体废弃物钾含量较高,若不经处理直接作为炼铁原料返回烧结循环利用,不仅会影响烧结矿质量,还会导致高炉炼铁过程焦比升高、顺行受阻等问题.同时,我国钾矿储量不足,钾盐对外依存度超过1/2.针对上述问题,对钢铁除尘灰的处理和钾盐的生产消耗现状进行了简单介绍,深入剖析了含钾除尘作为烧结原料对炼铁过程的影响;介绍了转底炉回转窑处理除尘灰工艺,并指出其也会造成二次锌灰中K的富集;基于含钾除尘灰的理化特性及含钾物质存在状态,对采用"浮选-重选"和"水浸-分离-净化-结晶"2种工艺对含钾除尘灰中钾提取的研究进展进行了详细介绍.明确了若冶金烧结含钾除尘灰、转底炉和回转窑二次锌灰全部进行KCl的回收,有望使我国KCl的对外依存度降低20％左右,具有重要的意义.

    含钾除尘灰提钾浮选-重选水浸-分离-净化-结晶

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    水力空化联合臭氧氧化协同促进剩余污泥溶胞

    潘康红明磊强高沛王旭东...
    126-134页
    查看更多>>摘要：为有效提高剩余污泥溶胞效率并减少剩余污泥产量,采用水力空化与臭氧反应相结合的方法促进剩余污泥溶胞.系统探究了二者协同作用下剩余污泥的减量效果、有机质的释放、胞外聚合物(EPS)的解聚,分析污泥形态结构和各类溶解性有机物的变化趋势.结果表明:当臭氧浓度为(160±10)g/m3,水力空化联合臭氧处理135 min后,污泥的挥发性悬浮固体和总悬浮固体去除率分别为79.12％和68.55％,DDCOD达到90.67％,ρ(NH4+-N)由(3.15±0.07)mg/L增加至(42.75±0.21)mg/L,蛋白质和多糖总量分别提高了 627.05％和957.28％.剩余污泥经水力空化联合臭氧氧化处理后,粒度扫描和显微镜观察结果表明其颗粒较原泥显著变小;三维荧光结果显示该方法可有效增强污泥溶胞效果,在促进污泥溶胞和减量方面表现出显著的协同效应.

    剩余污泥水力空化臭氧氧化溶胞

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    基于生命周期的白酒丢糟资源化新工艺技术环境影响研究

    叶宁卢皓史晨吕一铮...
    135-143页
    查看更多>>摘要：针对白酒酿造行业丢糟固废污染大、处理难等问题,以某大型白酒生产企业开发的丢糟热化学资源化、能源化新工艺为对象,运用物质流能量流分析、生命周期评价等方法,定量揭示新工艺技术不同应用情景下的环境影响.研究发现:与原丢糟处理工艺相比,丢糟热化学处理新工艺对酿酒全过程的全球暖化潜势、富营养化潜势等7类环境影响有显著改善,其中全球暖化潜势降幅可达40％～60％.但同时,因新工艺用电量为原工艺的19倍左右,新工艺全生命周期在人类毒性、海洋水生生态毒性、陆地生物毒性的环境影响比原系统分别高出9％、26％、73％.新工艺能源化产物的差异,对全生命周期10种环境有显著影响,副产热水的工艺路径全球暖化潜势较副产蒸汽增加49％.基于生命周期视角,建议新工艺热化学余热回收宜优先生产蒸汽,全系统蒸汽不足部分建议用天然气锅炉代替电锅炉生产,同时应强化重点设备的节能改造,以此显著降低白酒酿造全系统环境影响.

    酿酒丢糟循环经济生命周期评价物质流能量流

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    海绵城市源头设施生命周期环境经济集成评价

    徐常青冷林源陈正侠贾海峰...
    144-149页
    查看更多>>摘要：建设海绵城市是城市面源污染控制和内涝防治的重要手段,在我国已进入全域推广阶段.为量化海绵城市源头设施在施工建设和运行阶段产生的环境和经济影响,针对目前国内外海绵城市源头设施生命周期环境(life cycle assessment,LCA)与生命周期经济(life cycle costing,LCC)集成量化评价研究存在的不足,选取某学校内场地5种典型海绵城市源头设施,采用LCA-LCC集成评价方法,量化分析不同源头设施的环境影响、环境效益、经济影响和经济成本,并识别关键影响因子.结果表明,源头设施施工建设阶段会产生较大环境影响与经济成本,运行阶段会产生较大环境与经济效益.运行阶段对径流水量和水质控制所产生的总环境影响回收期在8年以内,总经济成本回收期在2年以内,总体效益可观.

    海绵城市源头设施环境影响经济效益

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    客水汇入对城区内涝风险的影响及优化方案

    崔瀚武杜晓丽赵敏徐瑶...
    150-156页
    查看更多>>摘要：为评估建成区外客水汇入对山东省某市城区管网排水压力的影响,基于InfoWorks ICM构建一维、二维耦合雨洪模型,在不同模拟条件下分析城区管网排水能力及内涝积水情况,并基于模型结果提出优化方案.结果表明:建成区外客水汇入是导致该市主城区管网超负荷、节点溢流及内涝积水的主要原因;在2 a、3 a 一遇2 h设计降雨下,客水汇入时超过1/2管道超负荷运行,溢流节点分别占1.38％和3.1％;在20 a、30 a 一遇24 h设计降雨下,淹水面积占城区研究区域面积的35.9％及38.7％,其中9.60％及9.94％为高风险积水区;综合考虑经济性及有效性,采用建设地表方涵、排洪沟的方式截流地表径流客水的方式以缓解城区管网排水压力.经验证,优化方案能有效削减客水汇入对城区内涝积水的影响,对高风险积水区面积削减最明显.在20 a、30 a一遇24 h设计降雨下,研究区域高风险积水区面积优化后比优化前削减了 75％、71％,最大积水深度下降至1 m以下.

    客水排水能力内涝风险InfoWorksICM模型

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