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环境工程技术学报
环境工程技术学报

孟伟

双月刊

1674-991X

hjgcjsxb@vip.163.com

010-84915126

100012

北京安外大羊坊8号 中国环境科学研究院1号楼617室

环境工程技术学报/Journal Journal of Environmental Engineering TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    飞灰哌嗪类螯合剂固化/稳定化体中重金属释放机理

    慕宗宇杨玉飞王菲郭明坤...
    174-183页
    查看更多>>摘要：生活垃圾焚烧飞灰中重金属对环境产生较大危害,而对其的固化/稳定化成为飞灰处理处置中的首要问题.用普通硅酸盐水泥处理垃圾焚烧飞灰较为普遍,为降低能耗提高产品效益,研究了新型大分子有机螯合剂哌嗪-N,N'-双二硫代羧酸钠(TS300)协同不同用量的水泥(30%、40%)固化飞灰中重金属的能力.探究了TS300 对目标重金属Zn、Cd、Cr、Pb、Ni的浸出浓度、化学形态和微观结构的影响.结果表明:TS300 协同水泥可有效固定飞灰中的重金属,降低浸出浓度 60%以上;重金属Cr、Cd、Pb、Ni经固化后的化学形态整体向更稳定的方向移动;随着TS300 和水泥添加量的增大,固化块晶体组成更稳定、抗酸强度上升且孔隙致密度增加,其中水泥添加量 40%、TS300 添加量 8%的固化块重金属浸出浓度最低,固化效果最佳.综上,探究TS300 协同水泥固化/稳定化重金属的效果和机理,有利于探究不同飞灰处理处置方式的优劣,分析水泥协同药剂固化稳定化飞灰重金属的效果,降低填埋场渗滤液的环境风险,为后续飞灰重金属螯合剂的研发提供新思路.

    飞灰螯合哌嗪-NN'-双二硫代羧酸钠(TS300)重金属固化

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    基于Aspen Plus的MSW气化熔融工艺全流程模拟研究

    吴松党文波史晓军李文健...
    184-193页
    查看更多>>摘要：城市固体废物(MSW)气化熔融工艺能够减少二噁英的生成和熔融固化重金属,是一种清洁高效的固体废物处理方式.已有研究多针对MSW的热解特性以及污染物的生成与排放,而对气化熔融工艺系统模块之间的影响和各反应器间物质流、能量流的联动变化过程研究不足.利用Aspen Plus模拟平台,基于吉布斯自由能最小化原理,对MSW气化熔融工艺进行了全流程模拟研究,分析了垃圾干燥温度、垃圾含水率、气化温度、气化介质以及灰熔点对工艺流程节点参数、物质流和能量流的影响,并提出了优化的工艺流程和运行参数.结果表明:在垃圾热解模拟时,垃圾含水率为 9%,通过烟气循环能达到能量自给;在相同条件下,以水蒸气作为气化介质的气化效率最高,且在气化温度为 850℃,水蒸气当量比为 50%时,达到最佳工艺效果;当气化后产生的焦炭在熔融炉内燃烧刚满足灰熔点温度时,灰熔点的升高使气化剂比例、气化气有效气体摩尔流量和碳转化率不断降低.不同工况下的物质流、能量流的变化对实际工程具有指导意义.

    城市固体废物(MSW)气化熔融全流程模拟节点参数熔融炉

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    多物质联用对磷石膏中磷的固定效果与机理分析

    张晨燕付甫刚谭文超杨艺琳...
    194-203页
    查看更多>>摘要：采用微生物-植物联用的磷石膏无害化处理方法,在磷石膏渣场土壤中富集筛选出 2 种聚磷菌,通过鉴定得知分别是假单胞菌(Pseudomonas sp.)和恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida).将生石灰改性的磷石膏与少量土壤按质量比混合后,与已经配置的有机肥-微生物液体菌剂均匀混合,按不同混合比例放入渗滤土柱装置中并在表层种植高羊茅,底部收集渗滤液,通过钼酸铵分光光度法测量液体中总磷浓度变化,磷石膏∶土∶生石灰∶有机肥∶微生物∶草籽质量比为 7∶3∶0.2∶0.2∶0.03∶0.03 的组磷浸出浓度在 1 mg/L以下,质量比为 8∶2∶0.2∶0.2∶0.03∶0.03 的组浸出液总磷浓度不超过 4 mg/L,对比新鲜磷石膏浸出液总磷浓度(633.9 mg/L),多物质联合处理磷石膏中磷的固定率达到 99%.筛选的菌株在混合土壤中存活量最高可达 6.4×106 cfu/mL且活菌数量随时间保持稳定或缓慢增长趋势.为解决磷石膏堆积区磷浸出浓度超标的问题以及磷石膏无害化处理提供了有效支撑.

    磷石膏假单胞菌高羊茅磷固定磷浸出浓度

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    基于298/77K循环处理回收PCB中非金属组分

    李蓬勃张林楠张啸李宣延...
    204-209页
    查看更多>>摘要：为解决废印制电路板(PCB)中非金属组分回收难且二次污染率大的问题,引入 298/77 K循环处理技术,首先分析温度改变对PCB内部结构所造成的影响及PCB内部力学性能的变化,测试静电分选和离心分选对PCB非金属组分回收率的实际影响,之后引入CaF2 作为精炼过程中的强氧化剂,测试PCB内部结构发生改变后的硅组分回收率,最后测定回收后硅元素的实际纯度.结果表明:PCB在经过 298/77 K循环处理后,内部结构受温度循环影响发生明显变化;各项力学性能均实现明显下降;PCB非金属组分实际产出量和硅组分回收率,相比于传统处理方式实现了明显提升,且对原PCB中各项杂质有较好的去除效果,硅元素占比在 97%以上.

    废印制电路板内部结构非金属组分循环处理回收率硅元素

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    餐厨废物水热反应减重的关键影响因素及运行参数研究

    刘冠宏臧宇飞刘兵陈飞勇...
    210-215页
    查看更多>>摘要：运用水热炭化工艺,研究不同温度(170～270℃)、停留时间(0～100 min)、料液比(1∶1、1∶3、1∶9)对餐厨废物水热反应减重的影响,并对运行参数进行优化.结果表明:升高温度,餐厨废物的减重率也随之提高,且减重率均在 91%以上;随着停留时间的延长,减重率在 20～40 和 80～100 min时会有小幅度的增长,在 0～100 min的停留时间内减重率从 83.90%增至 86.80%;料液比的增加会使减重率下降,料液比为 1∶9、1∶3、1∶1 时,对应的减重率分别为 91.60%～91.87%、86.20%～87.00%、83.90%～88.10%.液相产物COD测定结果表明,反应温度和料液比是影响液相产物COD的主要因素,随着反应的进行,液相产物COD先是逐渐减小并趋于平稳,后略有增加.试验得到的水热炭高位热值为 30.50～31.90 MJ/kg,高于国家标准煤热值 29.30 MJ/kg.

    水热炭化餐厨废物生物炭水热反应减重率

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    餐厨垃圾水力制浆耦合厌氧消化的效果分析

    朱浩刘晓吉仲跻胜吴义祥...
    216-223页
    查看更多>>摘要：根据餐厨垃圾高含水的特点,从水力模拟、浆化物料特性、设备运行关键指标及项目运行效果等方面对餐厨垃圾水力浆化预处理技术进行综合评价.计算流体力学(CFD)的水力模拟结果表明,浆化过程中流体质点螺旋式汇聚至转叶,形成三股内旋状涡流,在流体内部产生明显的流速差和正负压分区现象,水力作用下可快速实现餐厨垃圾的浆化.浆料和杂质特征分析表明,浆化产物颗粒细小,有机质损失率低,杂质去除率高,可与后端不同资源化技术(如厌氧消化、好氧堆肥等)高度融合.以水力浆化与厌氧消化技术相结合的餐厨垃圾资源化项目为例,餐厨垃圾经水力浆化预处理后,有机质损失率约为 8.5%;不可生物降解杂质分选率约 94%;粗油脂提取率约 91%,吨餐厨垃圾平均产油率为 3.76%,产气率为 85.57 m3(以标态计).该处理方式较机械式预处理具有更高的资源化利用率,可大幅提升项目的经济效益.

    餐厨垃圾水力制浆预处理资源化厌氧消化

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    餐厨垃圾厌氧消化过程养分综合利用研究

    周海云张桐边博袁思佳...
    224-230页
    查看更多>>摘要：餐厨垃圾产量大、危害大、回收价值高,合理利用其中磷的资源价值,可规避其污染风险.综合利用情景分析与物质流分析方法,基于情景分析和养分流动概念模型,对苏南地区餐厨垃圾厌氧消化副产物以 3 种情景进行处理[沼液进行水处理,沼渣焚烧(情景 1,S1);沼液还田,沼渣制有机肥(情景 2,S2);沼液进行水处理,沼渣制有机肥(情景 3,S3)],以 100 t的餐厨垃圾处理规模为参考,分析总磷(TP)的物质流.结果表明:S1 的餐厨垃圾中有 0.99 kg TP还田,最终有 0.96 kg TP进入水稻;S2 的餐厨垃圾中有 64.05 kg TP还田,最终有 62.10 kg TP进入水稻;S3 的餐厨垃圾中有 8.67 kg TP还田,最终有 8.49 kg TP进入水稻.结合经济性能对 3 种情景进行综合评价,发现S2 为餐厨垃圾资源化的最优模式,TP的资源化利用率为 91.53%,远高于S1 和S3.

    餐厨垃圾沼液沼渣物质流分析情景分析

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    城市生活垃圾固体替代燃料的制备技术及应用

    贾婷罗立群
    231-238页
    查看更多>>摘要：针对城市生活垃圾等固废产生量日益增多、组分复杂,处置时易产生温室气体,对其有效管理和碳减排成为当前关注的热点.介绍了城市生活垃圾处理现状及国内外固体替代燃料标准,叙述机械生物处理技术中包含的生物干化、机械分选技术等工序,分析了固体替代燃料燃烧过程中存在的潜在问题,结合城市生活垃圾常规处理和机械生物处理工艺效果,获得机械生物处理后的固体替代燃料热值达到 10 536 kJ/kg,比原生垃圾热值提升了 3 倍,且不需要添加辅助燃料进行燃烧.固体替代燃料在水泥、电力等行业应用能提高资源有效再利用,减少化石燃料的使用,对节约成本、保护环境以及推进我国垃圾分类和碳中和进程具有重要意义.

    城市生活垃圾固体替代燃料(SRF)机械生物处理热值

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    我国6个典型城市大气能见度及其影响因素研究

    张霞汪太明孟晓艳尤洋...
    239-247页
    查看更多>>摘要：采用线性相关性分析、分类变量分析等统计学方法,分析了巴彦淖尔、石家庄、廊坊、郑州、武汉、广州六市2019-2020 年的PM2.5 与气象观测数据,研究了PM2.5 浓度与大气相对湿度对大气能见度的影响.结果表明:六市大气能见度年变化规律虽存在较大差异,但最低值均出现于每年 12 月—次年 2 月,且年变化规律基本一致;气象条件、相对湿度、PM2.5 浓度对能见度的影响明显,其中相对湿度通过改变PM2.5 物化性质间接影响能见度,与能见度相关程度相对较弱.PM2.5 浓度与能见度的线性相关性良好,以幂函数为主;整体上,相对湿度与PM2.5 浓度对大气能见度影响呈协同作用,相对湿度越大的城市对PM2.5 的控制要求越高.此外,PM2.5 浓度高于平台点时,大气能见度基本不随PM2.5 浓度增加而继续降低,只有PM2.5 浓度低于突变点时,大气能见度才会随PM2.5 浓度降低而显著提升,各市能见度突变点与平台期点所对应PM2.5 浓度差异较大.

    颗粒物浓度相对湿度大气能见度相关性

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    黄河流域典型煤矿矿井水协同除浊除氟药剂的制备及应用

    李强章丽萍姚瑞涵赵晓曦...
    248-257页
    查看更多>>摘要：黄河流域是我国煤炭潜力最大的区域,矿井水涌水量大但资源利用率不高,尤其在干旱和半干旱的高氟地区,矿井水中氟离子超标已成为制约提高矿井水资源利用率的主要因素之一.采用正交试验筛选出高效除氟药剂的 5 种组分[聚合氯化铝(PAC)、聚合硅酸铝、硝酸镁、聚合氯化铁、羧甲基淀粉钠],采用单因素试验探讨了不同制备条件和反应条件对除氟效果的影响,并通过X射线能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征探讨了除氟机理.结果表明:在金属总量M/Si、Al/Mg、Al/Fe的摩尔比分别为 43、40、40 条件下研制的除氟药剂,均可将含氟废水中氟离子浓度由 20 mg/L降至 1.0 mg/L以下,达到GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类中氟化物浓度限值要求(1.0 mg/L);当除氟药剂投加量为 1.25 g/L,初始pH为 2～12,悬浮物浓度为 100～2 000 mg/L,聚丙烯酰胺(PAM)投加量为 0.4 mg/L时,处理后上清液剩余氟离子浓度均可控制在 1.0 mg/L以下,氟离子去除率达 95%以上;除氟药剂中Al、Si元素起到重要的除氟作用,主要通过形成Al—F—Al等金属络合物沉淀被去除;将除氟药剂应用于黄河流域某煤矿含氟矿井水的处理,在除氟药剂投加量为 400 mg/L、PAM投加量为 0.2 mg/L时,氟离子浓度从 5.6 mg/L降至 0.85 mg/L,并协同将矿井水浊度从 500 NTU降至 4.59 NTU,吨水处理药剂成本为 1.602 元.该除氟药剂在黄河流域含氟矿井水处理中具有较好的应用潜力.

    除氟药剂铝盐硅盐含氟矿井水除氟机理协同除浊除氟

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