铝灰的处理技术、环境评价及相应管理政策

铝灰是制铝工业生产过程中产生的有毒有害固体废弃物,一方面含有大量的金属铝及铝的化合物,具有较高的工业回收和再利用价值;另一方面常含有Cr、Cd、Pb等重金属元素和F-、Cl-、CN-等有害离子,在污染土壤的同时,还会随着重金属元素和有害离子迁移导致地下水污染。随着我国2020年铝灰产量进一步上升,寻求经济绿色的铝灰回收方法、恰当的环境评价方法和合理可行的管理政策迫在眉睫。从铝灰处理方法、环境评价方法和铝灰管理政策3个方面总结了我国处理铝灰的方法、面临的难题和未来发展方向。现阶段而言,国内外铝灰处理方法主要分为铝灰回收、无害化处理和资源化利用,其中铝灰回收又分为火法回收和湿法回收。其中火法的无盐回收法,不引入盐类添加剂,污染较小、回收率较高,在未来有很大的应用空间;铝灰资源化是以铝灰为主要原料制备建材和药剂,由于材料成本较低、性能优越,对环境的污染少,因而具有广阔的应用市场和发展前景。环境评价方法则是以《土壤环境（试行）评价标准》（HJ 964—2018）和《地下水环境评价标准》（HJ 610—2016）为基础,结合多种统计方法给出包括环境变化趋势、承载上限等在内的评价结论,是具有实际意义的科学的评价方法。铝灰管理政策是从国家法规、地方政策和部分企业政策的角度出发,介绍了铝灰危害性和当前堆积管理政策,给企业未来政策制定提供了借鉴。总而言之,从铝灰处理、环境评价和管理政策不难看出,科研和生产势必要紧密结合,推动铝灰处理方法朝着绿色无毒、综合利用的方向前进。     

碱液处理-活性炭柱固相萃取结合GC-MS/MS法检测鱼干、虾皮和虾仁中8种N-亚硝胺

建立了碱液处理-活性炭柱固相萃取结合气相色谱-串联质谱联用（GC-MS/MS）技术检测鱼干、虾皮和虾仁中N-亚硝基二甲胺(NDMA)、N-亚硝基甲乙胺(NMEA)、N-亚硝基二乙胺(NDEA)、N-亚硝基二正丙胺(NDPA)、N-亚硝基哌啶(NPIP)、N-亚硝基吡咯烷(NPYR)、N-亚硝基吗啉(NMOR)和N-亚硝基二正丁胺(NDBA)等有害物质。以NDMA-d6、NDPA-d14和NPYR-d8为内标, 用Ba(OH)₂溶液于80 ℃处理样品1 h,离心上清液,经Sep-Pak^® plus AC-2活性炭小柱富集净化,DB-WAXUI（30 m×250 μm×0.25 μm）色谱柱分离,质谱多反应监测(MRM)模式检测。结果表明,在1~200 μg/L浓度范围内,8种N-亚硝胺的线性关系良好,R²＞0.998;检出限为0.03~0.25 μg/kg, 定量限为0.10~0.85 μg/kg,添加回收率为71.3%~119.0%（除NDBA在高添加水平时略低,为52.1%~69.0%）,相对标准偏差为0.65%~15.4%。将该方法用于23种实际样品检测,在所有样品中均检出NDMA,且含量相对较高,其他N-亚硝胺仅部分检出,含量相对较低。该方法操作简单、便于高通量分析、环境友好、定性定量可靠,可为水产品中N-亚硝胺类物质的检测提供参考。     

石墨烯基全固态平面超级电容器电化学性能

针对全固态平面超级电容器性能偏低的问题,采用一种由在硅片上直接生长的方法制备出石墨烯薄膜作为电极,利用双电层超级电容器工作原理,采用PVA/H2SO4凝胶电解质,制备得到石墨烯基全固态平面超级电容器。循环伏安测试结果表明:该超级电容器具有双电层电容特性。循环伏安曲线没有氧化还原峰,说明双电层电容完全提供电极的容量。当扫描速率为50 m V/s时,该超级电容器的循环伏安特性较好,面积比电容为290.24μFcm-2,能量密度为22.68μWhcm-2。为平面微型超级电容器的研究提供了重要参考。     

黑核桃青皮对铬鞣皮革的染色研究

采用黑核桃青皮水提液对蓝湿皮进行染色,研究了稀土、壳聚糖和表面活性剂的加入对染色性能的影响。结果表明,经稀土媒染和壳聚糖络合后的蓝湿皮对染液的吸收效果显著,且较高温度下吸附更快,染色深度也有所增加;表面活性剂平平加和十六烷基三甲基溴化铵的加入在35℃一下对皮革染色具有一定的促染作用,45℃以上时则起缓染作用。     

铝电解废槽衬资源化利用进展

铝电解废槽衬是铝电解工业产生的一种危险固体废弃物,含可溶的氟化物和氰化物,会对周围的环境造成危害。文章简要介绍了铝电解废槽衬的形成原因、废阴极炭块的综合回收利用工艺以及废耐火材料的无害化处理技术,同时还总结了废槽衬中有害物质的存在形式及分布位置,分析了电解铝过程中钠的渗透行为以及阴极炭块石墨化过程的机理及影响因素。     

基于EMD-SVM镜像延拓的转子故障诊断研究

利用EMD算法把机械中转子的振动信号进行分解,通过镜像延拓法对EMD算法产生的端部效应进行抑制,得到若干个能够反映转子故障信号内在变化特征及变化规律的固有模态函数分量;对每一个固有模态函数分量建立AR模型,将模型的自回归参数和残差的方差作为故障特征向量,以此建立SVM分类器并进行故障类型识别。结果表明,基于EMD-SVM镜像延拓的方法能够准确快速地得到转子故障的特征和状态,增加了转子故障诊断系统的可靠性和实用性。     

基于分层分区思想的配电网主次网架结构研究

目前配电网多选用单层辐射状网络结构,于线路末梢设置联络,然而在规划中,通过变电站出线的载流量确定线型的方式将增大该结构的建设投资,降低线路利用率。结合终端节点实际地理信息,提出了一种配电网主次网架构建模式。首先,基于分层分区的基本思想,运用改进K-means聚类算法对供区终端节点聚类分区,定义等效负荷点,通过最短环路法生成主干网架;然后,以线路建设费用最低为目标构建配电网最优潮流模型,完成次级网络模型搭建。主次网络结构可实现按需选取线型的功能,在满足负荷发展模式和电压水平要求的同时降低投资。算例论证了方法的可行性和有效性。     

考虑负荷聚类分区与分布式发电接入的配电网主次网架规划方法

为提高配电网的经济性和电压水平,从网络拓扑结构角度,建立主次级配电网架。基于勒贝格公式的K-means聚类方法对供区进行最优分块,并引入等效负荷点概念;主级网架生成中构建考虑负荷节点和分布式电源出力的时序模型,运用场景削减技术抽取场景并赋予权重,采用雨刷摇摆搜索算法构造花瓣式网架结构;以等效负荷点为电源点构建辐射状次级网架,并以失负荷总量最小为目标为各区加设联络,以降低线路投资,提高系统可靠性。算例分析表明所提构建方法合理且有效,主次网架结构具有较低的建设投资、较高且稳定的电压值和较小的网损。     

熵权未确知模型在矿井安全评价中的应用

矿山矿井的安全评价对于矿山管理具有重要的价值。文章首先依托峰峰羊渠河矿的系统开发的实际经验以及有关研究,建立了系统、科学的矿山矿井安全评价的指标体系,利用熵权法客观地确定影响安全综合评价的各指标权重,而后利用未确知理论模型对矿山安全状况进行综合评价。评价结果与实际相符,说明该模型具有一定的科学性、合理性和可靠性。     

超级电容器活性炭电极循环伏安特性

针对活性炭电极超级电容器性能偏低的问题,依据双电层电容器工作原理,以活性炭、乙炔黑、质量分数为15%的聚四氟乙烯、异丙醇为原料,采用粉末压片技术,制备了活性炭质量分数分别为60%、65%、70%、75%和80%的超级电容器电极材料。通过扫描速率分别为5 mV/s、10mV/s、20 mV/s、50 mV/s、100 mV/s和200 mV/s的循环伏安测试,分析了活性炭电极的比电容、比能量和比功率。结果表明,当活性炭质量分数为70%、扫描速率为5 mV/s时,比电容为189.3 F/g,比能量为26.3 W·h/kg;当活性炭质量分数为70%、扫描速率为20 mV/s时,比功率为916.6 W/kg。确定了电极材料中活性炭的最优配比为70%,为基于活性炭电极的超级电容器制备提供了重要参考。