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优质技术汇编第77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:发酵类制药主要是通过发酵的方法产生抗生素和其他活性成分,然后再经过分离、纯化、精制等工序生产出药品的过程。在生产过程中会排出大量高有机物的废水,且废水中含有大量抑制生物生长的因子。此类药物包括抗生素、维生素、氨基酸、核算、有机酸、辅酶、酶抑制剂、激素、免疫调节物质以及其他生理活动物质。根据《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB21903-2008)的标准,发酵类制药废水排放需满足以下要求:COD=120mg/L;BOD=40mg/L;氨氮≤35mg/L;废水中残留的抗生素和高浓度有机物使传统的生化处理难以满足新的排放标准,因为残留的抗生素对微生物具有抑制作用,使得后期生化处理效率较低。后期引进高级氧化工艺(芬顿氧化等)存在运行费用高,管理麻烦等弊病,后处理工艺一般都采用的普通厌氧和传统UASB,没有根据发酵类制药废水的特性制定有针对性的工艺改造。
技术亮点:污水处理是一种复杂的物理-化学-生物综合系统,其内部存在各种物质变量间相互作用;污水流速、浓度、成分动态变化、气候温度、湿度等变化都会影响处理过程水温。而污水温度则直接影响污染物生物处理效果,既影响污水处理运行能耗,又与所含潜能回收有关。通过确定污水处理过程水温变化边界及其影响因素,构建了污水处理过程中水温变化热量衡算模型,并以实际污水处理厂实测水温数据校验和修正了温度模型。研究有助于了解污水处理过程水温变化趋势,并对出水余温热能回收具有指导作用,有望助力污水处理厂节能减排、甚至实现碳中和。
技术亮点:该除臭工程于2021年8月开始进场施工,2021年12月完成调试,已连续运行至今,现场设备运转正常。经现场分析检测,除臭效果完全满足设计要求,H2S、NH3和臭气浓度的去除效率分别达到99%、99%和98%以上。各项指标出口排放速率均满足设计要求。具体检测数据见下表。对于淀粉糖生产废水处理站含高浓度H2S、NH3的臭气,采用碱洗+生物滤池组合工艺进行处理,能够有效去除恶臭污染物,对H2S、NH3的去除率均达到99%以上。采用的碱洗+生物滤池组合工艺具有去除效率高、运行费用低等优点,经碱洗降低污染物浓度后,生物滤池对臭气浓度的去除稳定高效,使整个系统对臭气浓度的去除率达98%以上,处理后的臭气浓度满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)。
技术亮点:对好氧颗粒污泥技术在石化废水处理领域研究进展进行梳理,得出如下结论:首先,基于好氧颗粒污泥技术生物量高、微生物组成多样、耐高负荷和耐高毒性等优点,可用于实现石化废水中难降解或潜毒性有机污染物的高效削减。其次,作为好氧颗粒污泥技术的主要难点,颗粒形成过程和颗粒稳定性一直是关注的焦点问题。可以通过添加共基质或金属离子的方式加速颗粒的形成,而通过促进EPS的分泌、优势微生物的富集则能有效提高颗粒稳定性。另外,提高颗粒污泥中微生物的多样性、筛选驯化特定污染物降解菌以及微生物信号分子调控等手段都将是强化石化废水生物法处理效率及系统稳定性的重要调控策略。
技术亮点:纤维素对生物处理系统的影响较为短暂,对COD、N、P去除率的下降影响可以通过加大曝气量加以解决,但这会成为生物系统能耗增加的主因。纤维素对污泥絮体的网捕卷扫作用可增加絮体致密性,从而强化SND现象并有利于降低出水SS。但也正因为如此,大大降低了絮体内氧传质效率,不得不通过增大曝气量来提高氧向好氧层扩散的推动力。综合衡量,预处理分离纤维素有利于节能降耗,况且,纤维素大部分成分在曝气过程是难以降解的,最终会进入剩余污泥之中,增加污泥量。因此,从污水中回收纤维素不仅可实现废物资源再利用,亦有助于污水处理的节能降耗,同时,为升级污水系统增加了处理空间。
【大气·VOC治理技术】
技术亮点:石灰石脱硫脱硝技术在火电厂环保建设中发挥着重要作用,但同时也对粉煤灰的处理和利用提出了挑战。只有在保证环境清洁的前提下,寻找科学有效的粉煤灰处理方案,才能实现资源循环利用和生态平衡的目标。在火电厂的生产过程中,为了减少燃煤排放对环境的影响,常常采取石灰石脱硫脱硝技术,这是一项关键的环保措施。然而,随着石灰石脱硫脱硝技术的广泛应用,人们开始关注这一过程对粉煤灰可能产生的影响。粉煤灰作为煤炭燃烧的副产品,其继续存在与处理对环境和资源利用等方面都具有重要意义。因此,让我们深入探讨石灰石脱硫脱硝技术对粉煤灰的影响,以寻求更全面的环保解决方案,并为未来的可持续发展提供借鉴和启示。
技术亮点:有机废气选用非甲烷总烃(NMHC)作为监测因子,非甲烷总烃进气和排气浓度以及对应处理系统的净化效率见表3,无机废气选用氨、硫化氢、氮氧化物作为监测因子,排放情况见表4。现场实地检测的6家实验室单位,非甲烷总烃进气浓度范围为8.8-33.1 mg/m3,排气浓度为3.2~18.2 mg/m3,净化效率为13.9%~83.1%。排气浓度低于《大气污染物综合排放标准》(DB 32/4041)规定的非甲烷总烃排放限值浓度60 mg/m3。废气排放浓度受实际实验活动影响很大,检测数据仅代表采样期平均水平,不代表峰值排放浓度。整体上,调研实验室无机废气排放浓度低于有机废气,其中盐酸雾和氮氧化物排放浓度远低于《江苏省大气污染物综合排放标准》(DB 32/4041)标准限值;氨气作为一种恶臭污染物,对于人体和环境的危害较小,其实际排放浓度也处于较低水平,排放速率低于《恶臭污染物排放标准》(GB 14554)规定的限值浓度。
技术亮点:华东理工大学张巍教授研究团队通过分析典型精细化工行业VOCs排放企业处理前VOCs排放特征,结合能源投入等情况,评价了燃烧法对VOCs光化学反应活性及温室气体排放的影响,分析了燃烧治理VOCs与碳减排的协同效果,为衡量VOCs治理技术环境效益提供了数据参考。不同燃烧法对OFP及SOAP的削减率分别为93.5%~99.2%、90.1%~99.3%,各燃烧设备均表现出较好的活性削减效果。运行设备造成的温室气体排放主要来源于燃料燃烧以及电力消耗,当RTO用于处理主要物种为卤代烃的VOCs废气时,能表现出较好的温室气体减排潜力。除了设备Ⅲ对VOCs、臭氧与温室气体减排均具有正协同效应外,其余设备对VOCs或臭氧与温室气体减排均为此消彼长效应。为进一步提高污染物与温室气体减排的协同效应,可从提高进口浓度和降低额外能源消耗等方面改进。
技术亮点:大气污染控制问题一直是社会关注的热点问题之一。资料表明,火电厂是大气污染源产生的主要原因之一,因此如何解决火电厂的大气污染问题成为现实工程中的关键问题。其中火电厂锅炉的脱硫脱硝工艺技术设计是其最重要的部分,本文结合北方某电厂对其脱硫脱硝防止大气污染技术进行设计,在脱硫脱硝工艺方法上采用石灰石-石膏法以及SCR与SNCR两者相结合方法。同时对项目工艺设计系统的设计参数和性能要求进行了详细地阐述,最终给出平面布置图和工艺流程图。采用本文方案和工艺流程可以使锅炉排放烟气达到国家标准。
技术亮点:行业环保近年来不断颁布新规,更新旧规,排放相关的标准越来越严格、精准,同时对原材料的控制也在完善的过程中。几乎所有人都认为加强治理、控制源头是行业环保发展的两条路径,然而从表6的结果可以看到,假设企业在愿意承担能耗费用的情况下,刻意选择大风量全新风的规划理念,那么排放的浓度值将会急剧降低,对治理设备投入需求也随之下降,但最终的结果却是实际排放值的增加;假设企业希望尽可能减少能源浪费,合理控制喷漆室排风量,又会陷入排放浓度较高,治理后依然超标的风险,但是最终的排放总量却会得到有效控制。为了在节能环保的道路上持续进步,研究设备规划对终端治理的影响,并规范与排放相关的生产设备规划原则,才是目前最具挖掘空间的地方。
【噪声·振动治理技术】
技术亮点:城市轨道交通在给城乡居民带来出行便利的同时,其产生的交通噪声扰民问题不容忽视;以北方某城市轨道交通工程为例,通过实测分析评价轨道交通地面高架段噪声对沿线高层住宅小区影响,论证若干种噪声控制措施的经济技术可行性;除通过设置声屏障等常规传播途径削减噪声、通过设置隔声窗等对受声点采取被动防护措施外,调整特殊时段、路段列车运行参数也不失为一种有效主动控制措施,可降低源头噪声,有关结论可为同类轨道交通项目噪声防治及运营管理提供借鉴。
技术亮点:运行工况的改变会对滚动轴承故障诊断中振动评价指标识别的准确性产生重要影响。以NU306E圆柱滚子轴承为研究对象,通过搭建轴承试验台测得不同轴承故障类型、,转速与载速条件下的振动信号峭度值、均方根值和脉冲值,分析评价指标随轴承工况改变的变化趋势和敏感程度,并给出剔除工况影响因素后的评价指标计算公式。研究结果表明:脉冲指标对工况变化的敏感度较低,而峭度指标对内圈故障轴承的载荷变化较为敏感;均方根值较适用于处于相对重载工况下的轴承外圈故障诊断;在未知轴承故障类型情况下进行故障诊断时选用峭度评价指标最为合适;采用文中提出的评价指标计算公式可有效提高轴承故障诊断的准确性。该结论可为轴承故障诊断提供理论指导。
技术亮点:为了研究裙板结构对市域列车车外噪声的降噪效果,基于声线跟踪法,建立4节编组的车外噪声仿真模型。考虑车辆的主要噪声源,包括轮轨噪声、气动噪声、辅助设备噪声等,同时考虑影响车辆振动和噪声的关键边界条件,包括列车结构、桥梁结构、地面声反射等,计算列车 140km/h匀速运行时的车外通过噪声,并进一步研究车厢底部不同位置安装半 / 全遮挡裙板,以及裙板内侧铺设不同吸声材料后的车外降噪效果。研究结果表明,转向架及辅助设备位置安装全遮挡裙板的降噪效果最好,可降低车外噪声约3dB(A);转向架裙板内侧铺设平均吸声系数为0.64的吸声材料后,可进一步降低车外噪声最多2.2 dB(A)。
技术亮点:发动机冷却风扇高速运转时产生的气动噪声主要由离散阶次噪声和宽频涡流噪声构成,尤其叶片产生的离散阶次噪声是整车怠速工况下车内驾驶员和乘客极易感知的噪声源之一,是用户评价车内声学环境舒适性的关键指标,因此,对冷却风扇气动噪声的准确预测至关重要。在建立冷却风扇CFD有限元模型基础上,分别采用DES分离涡模拟和LES大涡模拟求解流场非定常解,同时基于Lighthill声类比理论的FW-H噪声源模型通过仿真预测气动噪声。仿真结果与测试结果的对比分析表明:DES分离涡模拟更能够准确预测风扇叶片的周期性离散阶次噪声,而根据LES大涡模拟预测的宽频涡流噪声误差远小于DES分离涡模拟,更能准确捕捉叶片附近不同强度的涡流,同时根据LES模拟预测的总声压级误差更小。
技术亮点:随着我国地铁建设的快速发展,地铁列车运行引起的环境振动问题日益突出。以杭州市地铁3号线某曲线地段的中学建设项目为研究对象,利用有限元软件ABAQUS和MIDAS GTS/NX分别建立车辆-钢弹簧浮置板轨道竖向耦合动力模型和隧道-土-锚杆-桩-建筑物三维有限元动力模型。对地铁列车运行引起的车辆-轨道系统和隧道-土-锚杆-桩-建筑物系统的动力响应进行计算与分析,研究钢弹簧浮置板轨道的振动特性、土层的振动传播规律和建筑物的动力响应行为。根据相关地铁环境振动控制标准,对建筑物的振动舒适度进行评价,结果表明对于建筑物钢弹簧浮置板轨道和桩-锚杆混合基础减振效果良好,有关结论可为地铁和建筑物的减振设计提供科学依据。
【固废处理、土壤修复技术】
技术亮点:传统垃圾填埋技术因大量占用土地、污染环境等缺陷,已不能适应目前发展需要。垃圾焚烧技术速度快、占地面积小、减量化和无害化、可回收能源等优点凸显出来。但垃圾焚烧后会产生焚烧飞灰等固体废弃物。焚烧飞灰主要由颗粒细小的尘粒构成,化学组分复杂,后期处理困难,含有重金属元素、二噁英类(PCDDs)和呋喃类(PCDFs)污染物(简称“二噁英”)等有毒有害物质,必须进行特殊处理,避免造成焚烧飞灰对环境的二次污染。另外,焚烧飞灰还含有CaO、SiO2等活性组分,具有资源转化与利用的潜质。庞大的道路工程为焚烧飞灰资源化处理和转化提供了巨大的容器,可以对焚烧飞灰在道路工程中的应用进行更广泛的研究。因此,本文采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热法(DSC)对焚烧飞灰的热性能和结构进行表征,以探讨焚烧飞灰的主要矿物组成、表观形貌、化学成分,为后续资源化利用提供基础。
技术亮点:详细介绍了镁渣应用新工艺,解决炼镁企业“发展与污染”的矛盾。通过镁渣泡沫玻璃、钙镁硅复合肥、固化剂、胶凝 材料、混凝土膨胀剂、陶粒支撑剂和多孔陶瓷滤球等新工艺可促进镁渣综合利用。钙镁硅复合肥用镁渣与碳酸钾反应制备,也 可在炼镁时添加难溶性含钾矿石实现附产含钾肥。镁渣对高含水水泥粉砂土实现软土固化可提高路基寿命,粉砂土液化现象 明显改善。镁渣在实现固化/稳定溶液重金属方面具有高潜力,镁渣胶凝材料可生产质轻、耐久性好、高强度新型墙体材料。未 来应重点研究改善镁渣活性和利用率,如开展镁渣微晶玻璃或镁渣固化的研究。炼镁厂应联合高校和科研所实现产学研合作,加快镁渣利用市场化进程实现商品化,实现企业 效益和环境保护双赢。炼镁企业应扩大镁渣市场,与硅酸盐水泥厂、混凝土搅拌站或耐材厂联合,将固废作为产品进 行打包销售。
技术亮点:本文主要对危险废物焚烧处置过程中的预处理流程进行了分析。通过对现有研究和实践经验的梳理,总结了不同类型废物预处理的方法与效果,并分析了预处理对焚烧过程的影响。研究发现,在危险废物焚烧前进行适当的预处理可以提高焚烧效率、减少环境污染,并对废物资源化利用提供了可能。通过对危险废物焚烧处置过程中的预处理流程的分析,我们可以得出结论:预处理是提高焚烧效率、减少环境污染、实现废物资源化利用的关键环节。在未来的研究和实践中,需要进一步优化预处理方法,提高处理效果,并充分考虑社会经济效益与环境保护的协调发展。只有在科学、合理、可持续的基础上,才能更好地解决危险废物焚烧处理问题。
技术亮点:介绍了电解铝铝灰的成分以及石灰石-石膏法湿法脱硫原理,提出了将电解铝铝灰用于电解烟气脱硫的工艺,分析了铝灰用于电解铝烟气脱硫的效果,既能解决废铝灰对环境的污染问题,又能对电解烟气进行脱硫处理。从而实现铝灰资源化利用,对于节约资源,保护环境具有重要意义。通过对危险废物焚烧处置过程中的预处理流程的分析,我们可以得出结论:预处理是提高焚烧效率、减少环境污染、实现废物资源化利用的关键环节。在未来的研究和实践中,需要进一步优化预处理方法,提高处理效果,并充分考虑社会经济效益与环境保护的协调发展。只有在科学、合理、可持续的基础上,才能更好地解决危险废物焚烧处理问题。
技术亮点:本文采用超音速蒸汽粉碎机对粉煤灰和钢渣进行超微粉磨,通过理论分析与实验研究,探讨了粉煤灰、钢渣的超微粉化作用机理和其对胶凝材料的增强作用机制。同时选用所制备的钢渣超微粉、粉煤灰超微粉为主要胶凝材料,脱硫石膏微粉作为辅助胶凝材料和活性激发剂,设计一种钢渣-粉煤灰-脱硫石膏(SS-FA-DG)全固废三元胶凝体系,对此胶凝体系的水化产物、反应机理、反应过程进行了重点研究。并通过养护条件优化、强化碳化实验,进一步提升了胶凝材料的力学性能。最后,在理论研究的基础上,初步探索了SS-FA-DG 全固废三元胶凝体系在高性能免烧透水砖方面的工程应用。主要工作和结论如下:对比研究了流化床粉煤灰(CFBFA)和煤粉炉粉煤灰(PCFA)在超微粉磨前后的特性变化。详细研究了超音速蒸汽粉碎机对钢渣的超微粉碎特性。