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优质技术汇编第69期--国内外环保技术汇编来袭，准备好了吗？
国内外环保技术
【水处理技术】
技术亮点：在污水处理厂中进行海绵城市的试点应用有其独特的特点和优势。本研究结合某污水处理厂的扩建工程，经方案评估，在扩建厂区进行海绵城市的试点工程。通过本底条件分析、设施选型分析、设计分区划分、设施规模计算、平面布置及建设目标复核环节，将海绵城市设施有机融合进污水处理厂的扩建方案，并达到了年径流总量控制率和年径流污染控制率。研究认为，污水处理厂的海绵城市设施选型应因地制宜，充分考虑污水处理厂自身污染处理能力以及不同建（构）筑物的功能和特点；海绵设施设计计算应当近远结合，按照偏不利工况考虑，同时开敞水池的计算应当合理选用径流系数及径流量控制比例；海绵设施的运维应当在设计阶段就提前考虑，并与厂区再生水回用有机结合。本研究可为污水处理厂中海绵城市建设提供重要参考借鉴。
技术亮点：炼油、石化、煤化工、烟气脱硫等工业含盐污水的水质特征为高含盐量、高COD、高硬度、高氟化物、高硅、高重金属等特征，处理难度大。经过多次实验并结合实际应用，总结归纳经验，我们优选采用“铁碳微电解+芬顿氧化+中和沉淀”的组合工艺，降低了对废水原水的水质要求，显著降低废水的生物毒性，提高其可生化性，减轻其对后续生化系统的冲击，能有效去除废水中的COD、TDS、SS和色度等，且表现出较高的抗冲击负荷能力，废水处理效果稳定、高效，处理成本低。
技术亮点：浙江某化工集团污水处理厂原有A/O，O工艺，主要是去除污水中的高凯氏氮，但进水由多种生产废水组成，水质复杂，尤其生产乙炔而产生的电石渣上清液含有高浓度的Ca2+、s2一对微生物硝化反应和污水处理厂的运行产生较大影响。本中试对原工艺进行了一定的改进，在前端增加预处理设施，将后端的附着态好氧段改为悬浮态和附着态共存的MBBR工艺，强化了硝化效果，经过试验取得了阶段性成果。
技术亮点：综合分析之后发现，在工程中一般都是部分使用污水加压溶气法，因为该方法更具节能效果，且溶剂小、使用方面、不会发生堵塞现象，处理效率可以超过90%。加压过程中，空气溶解量会持续上升，气浮中的气泡量比较多，可以保证处理工作的需要，达到净水的效果。溶入气体通过压力骤降而使得气泡浮出去，且具有稳定、微细与均匀的效果，对于液体产生的影响比较小，工艺相对简单、维修管理也比较便捷。
技术亮点：本发明提供的一种风冷式太阳能海水淡化装置，将冷凝面设置在加热面蒸发面上方，海水蒸发冷凝过程成为自发过程。利用烟囱效应解决蒸汽冷凝问题。风冷技术措施加速海水蒸发冷凝。海水管将海水从装置外输运到光热转换单元。光热转换单元将太阳能转换成热能并产生蒸汽。蒸汽管将蒸汽从光热转换单元输运到冷凝器冷凝管冷凝。淡水积存在冷凝器内，热量散发到大气中。浓海水管将浓海水从光热转换单元输运到装置外。一根蒸汽管连通的光热转换单元构成一个模块。模块大小和数量决定装置规模。能满足各种规模的需求。
【大气·VOC治理技术】
技术亮点：玻璃制造业是中国重要的基础建材产业，同时也正是全国工业生产大气污染物排放的重要源头。沙河地区玻璃企业的湿法脱硫设施，由于装备技术水平、运维管理水平参差不齐，在生产使用中暴露的腐蚀堵塞拖尾等问题越来越多，特别是“白烟”问题与雾霾相关联成为社会关注的重点。为了找到解决玻璃窑炉烟气湿法脱硫存在的各种问题的措施和方法，对湿法脱硫消白、半干法脱硫、干法脱硫三种改造方式进行工艺技术比较，推荐了最佳改造方案。
技术亮点：水泥工业大气污染物排放要求持续收严,各地提出了各类超低排放标准,但满足这些标准的改造技术尚不成熟,给后续技改效果带来了不确定性。结合技术原理和技术经济指标,对比分析了NOx、SO2、颗粒物(PM)超低排放改造技术。结合现有技术案例分析发现,NOx收严到50mg/m3技术可达,但改造难度大、经济性欠佳,可先行收严到100mg/m3;采用湿法脱硫,SO2可稳定在35mg/m3以下;PM排放限值收严到10mg/m3较为适宜。同步实施PM、SO2、NOx超低排放改造、多技术组合使用时各技术会相互影响,因此超低排放技术改造需全流程多污染物协同控制。通过分析各技术组合使用的潜在问题,提出适用于不同的PM、SO2、NOx超低排放限值组合的多污染物协同控制技术路线。
技术亮点：近年来建设垃圾焚烧发电厂成为各地政府应对垃圾处理难题的普遍选择,其大气污染物排放量随之也越来越大,主要大气污染物参照火电建设项目实施超低排放逐渐成为新的大气污染物控制要求。根据调研和工程实践,垃圾焚烧发电厂超低排放技术路线成熟,可采用选择性非催化还原脱硝系统(SNCR)+旋转喷雾干燥脱酸(SDA)+干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘器,实施后主要大气污染物可实现较大幅度的排放量削减,最大减排率可达80%,对环境空气质量的小时、日均和年均影响均有较显著改善,环境效益和社会效益显著。
技术亮点：为了解决宽负荷脱硝技术升温幅度有限、改造成本高的问题，对当前的宽负荷脱硝技术进行研究，提出了一种全负荷脱硝技术方案，并将该技术应用于300MW机组和600MW机组。结果表明，该技术可有效提高SCR入口烟气温度，改造费用较低；系统投运后，可提高SCR入口烟气温度至310℃以上，实现SCR脱硝系统的全负荷工况运行。对此，国内外的专家学者提出了多种宽负荷脱硝技术，但都有利弊，也无法有效满足全负荷范围内脱硝系统的运行要求。鉴于此，笔者针对当前的宽负荷脱硝技术展开研究，提出了一种全负荷脱硝技术，并对该技术在300MW机组和600MW机组的应用效果进行了分析。
技术亮点：本文通过分析SNCR脱硝技术中氨耗量和氨逃逸的主要影响因素，并提出切实可行的对策加以控制。SNCR脱硝运转过程中，为了实现最佳的脱硝效率、最少的氨耗量和最小的氨逃逸，需要选择适量的还原剂在最佳的温度区间内与烟气中充分的混合，采用优化的喷射策略，通过提高NH3的反应效率，降低还原剂的使用量，将氨逃逸降至最低，以降低运行成本、减少二次污染及避免设备的腐蚀。
【噪声·振动治理技术】
技术亮点：为探究搭载分数槽永磁电机的某电驱动总成在电磁激励、齿轮激励共同作用下的振动特性，通过整车NVH试验识别出电驱动总成在890Hz与1176Hz处存在共振带。为控制该现象,综合考虑电机电磁力波、减速器齿轮激励以及总成结构耦合特性，建立电驱动总成壳体振动响应模型,采用多源激励与结构弱耦合的方法对总成壳体进行振动响应分析，并结合整车试验数据验证仿真分析的有效性，计算结果表明径向电磁力波对振动响应的贡献量较大。针对系统振动问题,建立转子分段斜极模型以及采用外圆开槽的方法,以期降低齿槽转矩、改善气隙磁场谐波从而控制壳体振动响应。该研究可为电驱动总成振动抑制提供一些参考。
技术亮点：考虑弹性梁与支撑弹簧之间的接触行为，建立三支撑弹性接触梁的分段线性动力学模型。采用假定振型法给出接触支撑梁的横向位移方程，推导得到梁和接触状态下的支撑弹簧的动能和势能，通过能量变分原理推导得到接触支撑梁的振动微分方程。利用Runge-Kutta法求解梁在简谐激励下的时域、频域响应。理论计算结果与有限元法的计算结果吻合良好，验证了方法的准确性。然后借助分岔图分析表明不同的激励幅值、激励频率和弹簧刚度系数会使接触支撑梁产生性质不同的周期运动或混沌运动，从而影响接触支撑梁的非线性振动特性。
技术亮点：为探究锭子旋转速度对其所产生噪声大小的影响，以多功能锭子检测系统为实验平台，研究锭子噪声在不同转速下的变化规律。根据锭子临界转速及一般工作转速，将实验转速分为低速、中速和高速3组，采用单因素变量法，研究不同转速组内锭子所产生噪声大小随时间变化规律以及锭子噪声与其转速大小的关系，并从噪声角度给出适当的工作转速建议。通过实验发现：当锭子转速小于6000r/min时，声压级随转速提高而增大且增大速度较快；当转速6000r/min~15000r/min之间时，其产生声压级随转速提高而呈现规律性波动且波动幅度随转速增大而减小；当转速在16000r/min~22000r/min之间时，其产生的声压级随转速提高而缓慢增大。对比各转速下锭子所产生的声级，并结合锭子工作转速区间，推荐16000r/min和20000r/min为其工作转速。
技术亮点：通过设置消声器、隔声罩、声屏障等技术措施实现对冷却塔噪声污染进行综合治理，并通过验收，测得各噪声敏感点噪声声压级均值达到gb3096-93《城市区域环境噪声标准》中功能区标准的要求，且满足设备通风散热等功能使用。通过实际测量的噪声值，进行噪声处理措施的实际效果，可以满足达标的需要。冷却塔经过治理后噪声达到国家标准并且设备本体运行良好，可以为冷却塔及相关方向噪声综合治理提供技术参考。
技术亮点：水泥工业加工矿物原料为水泥建筑材料，在生产过程中，冲击、挤压、辗磨加工会产生严重的噪声污染，影响周边群众的正常生产生活。因此，研究水泥工业设备噪声环保治理技术对减轻水泥工业的噪声污染有着重要的现实意义。必须采用隔音门、隔音窗、隔音罩、进风口消音器等设备，同时合理布置设备厂区分布方案。同时，要加强绿化，充分利用自然地形条件，才能更好地治理噪声污染。通过使用多种噪声处理措施，水泥工业设备产生的噪声受到了良好的控制。
【固废处理、土壤修复技术】
技术亮点：生活垃圾焚烧处理过程中必然伴随飞灰的产生，其产生量约为生活垃圾焚烧量的3%～5%，随着国内焚烧处理能力占比不断提高，生活垃圾焚烧飞灰无害化处理及资源化利用也逐步成为垃圾处理行业亟待解决的一个重要问题。实现生活垃圾的“全焚烧、零填埋”是今后国内生活垃圾无害化处理工作的一个必然发展趋势，随着生活垃圾焚烧处理能力占生活垃圾无害化处理总能力比例的不断提高，如何确保实现焚烧飞灰的无害化处理及资源化利用也日益成为一个突出而又迫切的问题。研究开发科学有效、经济适用的处理技术，将成为今后焚烧飞灰资源化利用的重点和突破点。
技术亮点：我国现有污泥处理手段主要有焚烧（占 3%)、自然干化 ( 占 6% )、堆肥 ( 占 15%)、填埋（占 65%） 等。煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废弃物，是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一。以煤矸石和污泥为原料制硅，是大宗利用固体废弃物的有效途径。本试验首先对煤矸石、页岩和污泥的化学成分、物相组成、热重-差热等基本特性进行分析，然后以煤矸石、页岩、污泥为原料制备烧结砖，固废利用率高达 50%~70%。利用污泥、煤矸石等固体废弃物制备烧结砖，不但减缓了对天然黏土的过度开发，也有效降低了这些固废造成的安全隐患和环境问题。
技术亮点：粉煤灰微珠（以下简称微珠）是一种新型超微粉体材料，是利用优质粉煤灰经过独特工艺精选、加工而成的超细且具有连续粒径分布的一种亚微米、完美的正球状粉体产品。粉煤灰微珠具有活性高、低水化热、质轻、耐腐蚀、抗压强度高、流动性好和热稳定性好等优异功能，可作为高性能混凝土的新型活性超微骨料。本文通过颗粒堆积密实度测试方法进行配合比试验，研究粉煤灰微珠对UHPC堆积密实度、抗压强度的影响，从而制备出28d抗压强度140MPa，56d抗压强度150MPa的自密实免蒸养UHPC。
技术亮点：煤炭在开发利用的同时会产生大量的煤矸石、粉煤灰和煤泥等煤基固体废弃物。据测算，露天、井采每采万t煤炭破坏土地面积分别为4.9×10-3km2和2.7×10-3km2，排放煤矸石2.0～6.1万m3；煤转化电每万MW排放粉煤灰500t，煤转化油（气）每万t吨排放气化渣等固体废弃物0.25万t。以陕西榆林为例，2021年排放煤矸石3396万t，粉煤灰1026万t，炉渣506万t。煤基固废通常含有碳、硅、铁、铝等有效成分及少量重金属元素，兼具“资源”和“环境”双重特性以及污染“源”和“汇”双重属性，其资源化利用对生态环境保护和高质量发展具有重要意义。
技术亮点：铝灰中各化学组成成分对环境和人体健康造成危害。铝灰遇水或潮湿空气，所含氮化铝极易发生水解反应，生成刺激性气味的氨气，对空气造成污染。所含金属铝遇水反应生成氢气，碳化铝遇水反应生成甲烷，氢气和甲烷均具有燃烧爆炸的风险。铝灰中含有较高的碱金属氧化物，并含有氟化物、氯化物等，长期堆积将污染土壤和地下水，严重影响生态环境及人民健康安全。鉴于此，本文主要分析铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望。铝灰的处理方法主要分为无害化和资源化，无害化工艺即通过酸浸、碱浸、水洗等方式除去铝灰中的有害物质，再进行填埋等后续处理；而资源化工艺则是在脱除有害物质之后，经过一些技术手段制备合成其他产品，有效地节约了资源和成本。
