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优质技术汇编第72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：橡胶助剂废水、农药废水、医药废水等精细化工废水，具有难降解有机物浓度高、成分复杂、有毒有害物质多、可生化性差等特点，给直接生化处理带来了困难。因此，针对化工园区综合废水，必须大幅降低这些毒性物质对生化处理过程的抑制作用，提高废水的可生物降解性。目前，多数废水处理厂对化工园区内综合废水先采取预处理，然后进入正常的废水处理工艺，于小朋等采用分质预处理方式，分别利用絮凝沉淀+过电位三维电解、Fe/C微电解+絮凝沉淀工艺对制药废水、染料废水进行预处理，再经生化处理可达标排放。文献中，来同丽等采用铁碳微电解Fenton耦合磁粉预处理有机磷农药废水，通过铁碳微电解和Fenton工艺的协同作用去除有机物，取得了很好的效果。
技术亮点：咖啡初加工废水为酸性高浓度有机废水，含大量的悬浮物、BOD5、COD、有机氮、氨氮、果胶等有机污染物质，若不经处理而直接排放，将使得周围水体严重富营养化，严重破坏水体的自净能力，造成受纳水体发黑变臭，影响环境和农业灌溉。高酸度、高果胶、悬浮物和高有机污染物是其咖啡废水的典型特征。咖啡初加工废水总体上属于可生化性废水，其净化应考虑预处理+厌氧消化+好氧氧化+三级处理的净化工艺路线。依据其路线，结合工程实际案例，采用斜筛筛分去壳-混凝沉淀-中和-调温-ABR厌氧消化产气-二段生物接触氧化-高效混凝沉淀-次氯酸钠消毒组合工艺，可有效去除污染物，出水水质稳定达标。
技术亮点：农村生活污水和污泥的就地处理与资源化利用近年来受到广泛关注，与生物法相比，强化膜混凝技术能快速捕获污水中的碳、磷资源，目前已在北京农村地区的生活污水处理中得到示范应用。为此，分析了强化膜混凝技术的示范应用效果，并以其产生的污泥为研究对象，考察了污泥中碳、磷的回收性能。结果表明，强化膜混凝一体化示范设备能在水力停留时间为60min的条件下实现80%以上COD和TP的去除，并产生富含碳、磷且具有较好资源化潜力的污泥。酸碱预处理能有效强化污泥水解，尤其是碱性条件能促进污泥中有机物和磷酸盐的同步释放，最高浓度分别达到5214.5mg/L和122mg/L。酸化发酵是实现有机物进一步转化利用的重要途径之一，当污泥初始pH调为11时，酸化发酵效果最优，酸化产物产量达到3419.6mg/L（以COD计），酸化率高达77.0%。“强化膜混凝+污泥酸碱预处理+酸化发酵”有望促进农村生活污水中碳、磷资源的回收，但其后续利用方式和潜在风险需作进一步研究。
技术亮点：厌氧出水中高浓度溶解甲烷是制约厌氧污水处理工艺实现碳中和的主要原因之一。对溶解甲烷进行高效回收再利用是降低厌氧工艺碳排放、实现污水处理过程碳中和的关键技术环节。传统甲烷回收技术在甲烷回收过程中会发生水蒸气的同向扩散，导致回收气体中水蒸气含量较高，降低了甲烷的利用价值。本文针对这一难题，创新研发了疏液膜接触器技术，使用非极性有机溶剂作为疏液膜接触器的汲取液，利用其高甲烷溶解度的性质实现了对污水甲烷的高选择性回收并同时抑制了水蒸气的同向扩散，大大提高了甲烷的纯度和利用价值，具有较高的净能量回收潜能，为实现污水处理碳中和提供了有力的技术支撑。
技术亮点：对敏感地区某污水处理厂沿程磷素（总磷、悬浮态磷、溶解性正磷酸盐和其他溶解性磷）进行分析，发现磷素主要以悬浮态磷和溶解性正磷酸盐为主，其中沿程6个采样点水样的悬浮态磷和溶解性正磷酸盐占总磷的质量分数都在86%以上。该厂现有工艺二沉池出水的平均总磷为0.192 mg/L，出水达到GB 18918-2002一级A标准，但离敏感地区出水标准中总磷<0.05 mg/L还有一定距离。出水中悬浮态磷、溶解性正磷酸盐和其他溶解性磷质量分数分别为63%、27%、10%。以该污水厂二级处理出水为研究对象，考察投加PAC进行超深度除磷的效果。PAC投加量在5~100 mg/L范围内，随着PAC投加量的增加出水总磷去除率先上升后趋于平缓，且当PAC投加量达到60 mg/L，出水总磷可降至0.05 mg/L以下，深度除磷具有一定的可行性。
【大气·VOC治理技术】
技术亮点：活性炭吸附解吸平衡对应高浓度吸附后，低浓度污染物的气体通过无法达到其单独通过活性炭时的效力，并不是只要通过就达到固定去除率。对于活性炭相关的环保设施的选型，必须按照相关设计参数要求确定，否则会出现理论上的根本错误，目前该方面仍存在一定的问题。在环保设备发展尚处于不完善阶段的情况下，单体完善和工艺合理组合仍然需要谨慎使用，否则会出现即使理论上可行，但实际处理效率低下的情况。具体工艺实施的完整性及其掌控，处理效率及管理水平的评估有待于普及提高。
技术亮点：目前我国采用的脱硫脱硝和烟气除尘技术已经十分成熟，而且已经具备极大的商业优势，不仅能够在经济发展较好的地区普及，也能在经济较差的地区得到普及。脱硫脱硝及烟气除尘技术具有高效、节能和环保等多种优点，被广泛应用到各类工业企业中。基于此，较多的电厂锅炉企业在发展中，都加强了对脱硫脱硝及烟气除尘技术的应用。针对此种现象，本文主要对干法、半干法、湿法等烟气脱硫脱硝技术进行综合性的分析。期望通过本文关于电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术内容的探究，为日后提高空气质量，提供宝贵的建议。
技术亮点：钢铁行业在国民经济发展中发挥着举足轻重的作用，虽然提高了国民经济发展速度，可资源能源的大量消耗，恶化周边自然生态环境的问题不能忽视。所以，应提高对烧结烟气治理的重视，积极探索针对性更强的脱硫脱硝技术，实现经济及环境协调发展。通过对相关工艺的简要探讨，希望可以为有关行业的烟气治理及减排提供参考，从而打造更为健康的自然生态。烧结机头烟气是钢铁行业SO2与NOx的主要排放源，在烧结反应下烧结矿与燃料混合料会产生大量的SO2、NOx及颗粒物等污染物，严重污染自然生态环境。所以，冶金钢铁行业等应严格依据国家出台的有关排放标准，并充分掌握烧结烟气联合脱硫脱硝技术，基于此主要对相关工艺加以分析。
技术亮点：印刷有机废气治理是大气污染防治工作的重点内容之一。印刷有机废气具有风量大、浓度低等特点，而目前尚未研发出一种普适性好、处理效率高的治理工艺，因而现行的治理现状并不乐观。为有效治理印刷行业中的有机废气排放，今后的研究工作应从印刷材料、废气收集和末端治理工艺优化方面努力，同时企业应加强日常管理工作，研发适应性广、污染低的印刷材料，推广印刷车间气流组织设计等；政府应不断创新管理政策，实施新的行业治理模式。
技术亮点：对于负载型金属氧化物催化剂，为提高其低温SCR活性建议采取的措施主要有：(1)选取活性组分时，优先考虑具备优良低温活性的Mn、Ce等组分；(2)选用具备较大比表面积、较高热稳定性及具有较多酸性中心和晶格氧的载体负载上述活性组分；(3)改进催化剂的制备方法，提高活性组分在载体上的分散度，并达到优化催化剂微孔结构及比表面积的目的；(4)向现有金属氧化物催化剂中添加过渡金属元素(如Ce、Fe、Co、Cr、W等)或非金属元素(如Si、F)进行催化剂改性。此外，燃煤电厂烟气中含有的SO2和水蒸气会影响金属氧化物催化剂的脱硝性能，因此为实现其工业应用，还需改进该体系催化剂的抗SO2/H2O中毒性能。
【噪声·振动治理技术】
技术亮点：噪声污染作为一种新型的污染形式，逐渐受到了群众及社会的关注，这种污染本身是肉眼难以观察的，但确实对人们的生活及工作造成了重大影响。空调机组由于其自身的功能性及便利性在许多的商业场所得到了较好的应用，但其随之带来的噪声污染问题却是当前无法忽视且亟待解决的。本文主要介绍商业空调机组噪声产生的原因，为大家提供噪声治理的方向，并提出隔声减振的具体措施，帮助减少空调机组使用时的噪声污染。
技术亮点：针对交流发电机气动噪声声源组成的复杂性和不同旋转方向对交流发电机气动噪声影响问题，基于Lighthill声学理论，采用LES(Large Eddy Simulation，大涡模拟)和FW-H(Ffowcs Williams-Hawking方程)声学模型对交流发电机气动噪声进行数值模拟。研究结果表明：LES在交流发电机噪声数值预测方面其主要阶次及幅值与试验对比有很好的一致性；前后扇叶为该型交流发电机的主要气动噪声声源；第6、8、10、12和18等阶次为交流发电机气动噪声主要影响阶次，且主要能量集中在1120 Hz~5 600Hz频率范围内；反方向运行工况的交流发电机总声压级较正方向运行时大9.17dB，质量流量较正方向运行的小62.87 g/s。研究成果可为车用交流发电机气动噪声性能的提高提供切实可行的参考。
技术亮点：以2MW风力机为研究对象，用Pro/E进行三维建模，用Fluent对其流场和声场进行仿真分析。采用大涡模拟(LES)模型求解风力机流场非定常流动，获得流场漩涡强度和流线，采用FW-H声学模型计算气动噪声。结果表明，由叶根至叶尖漩涡强度和声压脉动逐渐加强，在叶尖区域达到最大值，叶尖区域是风力机噪声主要来源，叶片背风面漩涡强度和声压脉动比迎风面高，导致距风力机相同距离的背风面合成声压级高于迎风面，塔影效应是风力机气动噪声重要组成部分，气动噪声主要是中低频噪声。
技术亮点：为减少军用飞机飞行小航线时产生的噪声对机场周围居民的影响，利用INM软件构建我国军用飞机飞行小航线模型并仿真其产生的噪声，通过改变小航线平飞段的高度模拟噪声影响范围的变化，发现升高航线可以减少75dB以上的噪声影响区域，特别在降落阶段变化尤为显著，起飞阶段转弯处的噪声影响区域先减小而后在600 m之后开始增加，当噪声敏感点集中在平飞段和降落阶段时，升高航线对于减少噪声影响比较显著，这可为降低飞机噪声对居民的影响提供思路。
技术亮点：轨道交通运营过程中自身引起的噪声问题已成为限制其发展的关键因素之一，其中桥梁辐射低频结构噪声使得高架线路的噪声问题更加突出，并且低频噪声所带来的影响甚至强于中高频噪声；因此为了抑制轨道交通运营时所引起的桥梁结构噪声，目前已开展大量关于桥梁结构声辐射问题的研究。研究桥梁结构声辐射最主要目的是设计低噪声桥型和制定既有线的降噪措施，而在设计时首先需要确定桥梁结构的主要发声部件，才能更有针对性进行相关设计。以城市轨道交通箱梁桥为研究对象，采用列车－轨道-桥梁相互作用理论和声学边界元法对箱梁桥的声振特性进行预测，结合箱梁桥的声辐射机理，对箱梁桥各板件的声辐射贡献进行详细研究，系统分析箱梁桥的振动特性与板件声辐射贡献之间的关系，相关研究能够为准确判定箱梁桥的主要发声部件以及后续提出减振降噪措施建立一定的基础，进而提高降噪设计的有效性。
【固废处理、土壤修复技术】
技术亮点：本文阐述了生活垃圾焚烧厂协同处置市政污泥的意义与必要性，总结了其与政策的相符性，归纳了技术上的可行性与重难点，分析了其在经济上的优势，并提供了相关的实际工程案例。生活垃圾焚烧厂协同处置此类废弃物，不仅可以解决生活垃圾焚烧行业面临的局部地区入厂生活垃圾不足、处理能力过剩的问题，还可有效解决区域内污泥的处理处置、减量化与资源化问题，有利于无废城市的建设；与此同时，还有效提高了生活垃圾焚烧厂的经济效益，有利于生活垃圾焚烧发电行业的长期、可持续发展。因此，生活垃圾发电厂协同处置污泥等其他有机固体废弃物，是生活垃圾焚烧发电行业的重要发展趋势之一。
技术亮点：污泥资源化是我国解决资源与环境问题、实现减污降碳的重要举措。污泥中铝盐组分的回收和循环利用是推动污水处理厂绿色发展的有效措施，也是同步提高污泥中磷、有机质等资源高效回收的重要途径。本文综述了铝系混凝剂在污水污泥中的物质流向和反应机制；基于污泥中铝盐的赋存形态分析，以铝盐释放-分离-回用的技术路线为核心，全面回顾了污泥中铝盐回收的相关技术与研究现状，并探讨了其对磷回收的影响。其中，重点分析了铝盐的多种分离技术以克服污泥中磷、重金属在酸性条件下共溶的障碍，包括顺序沉淀、离子交换树脂、液液萃取、硫化物沉淀、Donnan膜以及电渗析工艺。本文提出了铝盐与磷的联合回收工艺，针对污泥中铝盐回收现状及问题，展望了铝盐回收效率进一步提高、全链条经济效益及铝盐混凝剂循环利用综合评估等热点研究方向，旨在推动构建资源化水平更高、更符合循环经济模式的污水及污泥处理系统。
技术亮点：电解锰渣综合利用的途径非常广泛，具有很大的市场潜力，开发和利用前景非常广阔。为了改善锰渣对环境的影响， 有以下几个建议 ：1）由于我国锰矿的品味较低，导致电解锰渣排放量大， 因此改善生产电解锰的技术，减少锰渣的排放是首先需要思 考的一个方面 ；2）电解锰渣中大量的污染因子会污染土壤和地下水，造成严重的环境污染和安全隐患，对锰渣在排放之前进行有效的处理，即无害化处理，可使锰渣在堆置中不会产生二次污染，为人类创造够更多的研究锰渣资源综合利用的时间 ；3）深入研究锰渣应用在建筑材料方面的机理是一个重要的研究方向，因为从目前情况来看，电解锰渣主要用于水泥生产和墙体材料制备，而建筑材料在我国乃至全世界都是一个很大的消耗产品，因此，能够很大程度地减少锰渣的堆放，使资源得到合理化利用。
技术亮点：当前我 国煤矸石综合利用具有存量和排放量大、产量高度集中、综合利用率不高，区域发展极不平衡，高附加值 利用占比小等特点，现有煤矸石的无害化处置与资源化综合利用的规模和能力明显不能满足国家对生态环 境保护及“双碳”目标下煤炭综合利用的相关要求。对此，提出煤矸石在采空区充填、地面筑基、塌陷坑回 填与土地复垦等方面的规模化无害处置技术和方法，指出井下“采选充留”一体化固体充填开采和采空区地 面膏体与浆体充填是控制煤矸石增量、规模化降低煤矸石堆存量的最有效方法。详细阐述煤矸石在发电、 建材、资源回收、化工产品制备及农业等方面的综合资源化利用途径，提出构建“煤炭-固废发电-有价 元素提取-化工产品-建材材料-井下充填-地面回填-农业应用”的闭合循环产业链模式，建立“多途径、多组分、多层次+梯级回收+生态修复+封存保护+井下高效自动化充填”规模化处置与综合利用体系的 煤矸石未来产业化发展方向。
技术亮点：土壤重金属污染是当前人类面临的最严峻的环境问题之一。概述了我国重金属污染土壤的现状及不同的修复技术，并对各修复技术进行分析，指出其优缺点。对土壤重金属污染修复技术的未来发展作了展望，为今后进一步开展土壤重金属污染修复的研究工作提供参考。专家研究表明，植物具有响应重金属Cd胁迫信号转导的分子调控机制，由此为我们土壤重金属污染植物修复基因工程提供了新的技术途径和基因资源。 我国受重金属污染的土壤面积越来越大，在这种背景下，修复工作要在摸清不同土壤重金属污染原因、重金属种类、范围、程度及迁移转化规律的基础上，把物理修复、化学修复、植物修复等多种修复手段进行结合，采用最有效的生物修复综合技术，同时 充分运用分子生物学、基因工程等先进技术手段来提高生物修复的实用性，并不断开发新技术，筛选、寻找更多的超累积植物，充分发挥土壤、动学、植物、 微生物等学科的特点进行组合修复研究将是今后的趋势。
