臭氧氧化炼厂反渗透浓水的有机组成及特性研究

采用XAD-8树脂对臭氧氧化前后炼厂反渗透(RO)浓水中的有机物进行组分分离,并采用紫外分光光度法(UV)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、三维荧光光谱(3D-EEM)等方法对不同组分的结构进行表征。结果表明,RO浓水中含有大量的富里酸类腐殖质和腐殖酸类腐殖质等荧光物质;原水溶解性有机物(DOC)含量为(46.1±0.5)mg?L-1,其中疏水酸性有机物(HoA)、疏水碱性有机物(HoB)、疏水中性有机物(HoN)及亲水性物质(HiM)四种组分的比例分别为20.8%、4.5%、27.3%及47.5%。臭氧氧化后各组分比例分别为21.5%、2.6%、15.1%及60.6%,亲水性物质增加了13.1%,但DOC去除率仅为2.5%;HoA和HoN中大量含有C=C、C=O等不饱和键和芳香结构物质,而HiM中含量很少,但含有大量含C-O键及脂肪烃类物质;臭氧氧化可以降低RO浓水中有机物的芳香性构化程度,破坏其中难以被降解的不饱和键,使疏水性物质大量被氧化成亲水性物质。     

猪场废水处理系统DOM吸收和荧光光谱的变化

为探讨溶解性有机物(DOM)与传统检测指标的关系,研究采用三维荧光光谱和光吸收光谱技术表征养猪废水以及处理过程中DOM的含量和组成特征。结果表明,三维荧光光谱和吸收光谱能够较好地反映猪场废水经处理后有机物的转化状况,猪场废水处理前以类蛋白物质为主,处理后出水以类腐殖质为主。沼气池处理系统可迅速降解大量有机物,对废水DOM性质影响也最为显著。荧光光谱参数表明养猪废水处理过程中DOM具有明显的生物源特征。DOM在254 nm处的线性吸收系数以及生物指数(BIX)可很好地判断养猪废水中COD和DOC含量的处理效果。可为科学监控猪场废水的处理过程和排放提供一定的理论依据。     

臭氧催化氧化降解煤化工生化进水有机物的实验及机理

研究了臭氧催化氧化降解煤化工生化进水有机物的工艺条件及机理。本文以新疆某煤化工生化进水为研究对象,确定废水中难降解有机物的种类及含量,开展臭氧催化氧化试验,探讨工艺条件对化学需氧量（COD）的去除率,最后以溶解性有机物（DOM）为对象,解析废水难降解有机物的降解规律。结果表明：废水中主要为苯酚及腐殖酸;最佳工艺参数为催化剂投加量1.2L/L、臭氧浓度500mg/L、臭氧通气量2.5m³/h;反应后各组分的UV₂₅₄均下降,去除率从高到低为疏水性中性物质（HoN）>亲水性碱性物质（HiB）>疏水性碱性物质（HoB）>亲水性酸性物质（HiA）>疏水性酸性物质（HoA）>亲水性中性物质（HiN）,富里酸类、腐殖酸类、蛋白质类及溶解性生物代谢产物等荧光强度均降低。     

某炼化污水处理厂水中可溶有机物的转化规律研究

利用三维荧光和高分辨质谱等手段分析某炼油化工企业炼化废水处理厂不同来源污水(炼油废水、酸性废水、化工废水)可溶有机质(DOM)的分子组成。结果表明,炼油废水DOM浓度低且极性化合物以含氧类化合物为主;酸性废水、化工废水DOM浓度较高,检测到高丰度的表面活性剂及其衍生物为主的聚合物类等多氧含硫类化合物。对不同来源废水在水解酸化、生化和臭氧催化氧化单元工艺中的DOM变化规律进行研究,发现分子缩合度较低的化合物及多氧含硫类化合物在水解酸化工艺中能得到有效降解;生化处理后86%的DOM得到降解,其中分子缩合度低,在荧光光谱中显示类酪氨酸类特征的化合物在生化单元中得到有效去除;臭氧催化氧化工艺对类腐殖酸具有良好去除效果。此外研究发现,废水经生化单元处理,其DOM去除效率、荧光基团及极性化合物变化规律不受进水水质影响;类色氨酸类和多氧含硫类化合物等难降解有机物,是影响废水可生化性能及处理达标的关键因素。     

天然气净化厂废水处理过程中溶解性有机物的变化

溶解性有机物(DOM)是废水达标排放标准的重要考虑因素,综合分析废水中DOM的分子组成是对其高效去除的前提。以某天然气净化厂废水为研究对象,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱法(FT-ICR MS)和三维荧光光谱(3D-EEMs)从分子层面深入分析氧化过程中DOM的荧光性质、分子组成、质荷比、分子转化。EEM结果表明,废水中主要以类腐殖质物质为主,其次为富里酸类物质。O₃/H₂O₂氧化降低了类腐殖质物质的荧光强度,但DOM降解受限于臭氧与富含电子有机物的反应特性;而O₃/H₂O₂-Fenton联合氧化能大幅降低总荧光强度,有效去除类腐殖质。FT-ICR MS结果表明,O₃/H₂O₂氧化去除了部分CHO类、CHON类DOM,但对CHOS类、CHONS类DOM的去除效果欠佳。多环芳烃和高度不饱和的化合物被臭氧降解为脂肪族类化合物,增加了CHO类DOM含氧量。O₃/H_2...     

煤制乙二醇废水处理关键技术研究进展

乙二醇是重要的基础有机化工产品和原料,具有石化、生物质和煤气化合成气3种制备路线,近年来煤气化合成气制乙二醇技术在我国快速发展。然而,煤制乙二醇废水主要来自气化、DMO合成等,具有有机物和硝酸盐含量高、有毒和难降解等特点,废水达标排放成为煤制乙二醇技术应用的主要约束条件之一。对煤制乙二醇废水处理的关键技术,包括煤气化废水脱氨、脱酚、破氰的萃取和汽提预处理技术、废水酯化脱硝酸技术、复合膜脱氮技术、有机物生化降解技术、高盐废水浓缩分盐结晶技术等进行了综述性评价,总结了各工艺的应用场景和特点。结果表明,预处理可去除油、酚、氨等有毒物质并降低悬浮物浓度,生化阶段可进一步降低COD、氨氮和有机物浓度,蒸发结晶可实现废水近零排放。预处理—生化—分盐结晶技术适用于合成气制乙二醇废水处理,加强源头污染控制、实行清洁生产、加强高盐废水近零排放技术研发是合成气制乙二醇废水处理未来的发展趋势,并从废水资源化角度提出研发建议。     

金泽水库水体中溶解性有机物的光谱学特征

为追溯新建水源库区污染物质的来源及变化,选取上海市金泽水库为研究区,利用三维荧光光谱结合平行因子分析法,研究金泽水库水体溶解性有机物(DOM)组成结构及空间分布特征。结果表明:DOM由类蛋白质组分、类色氨酸组分、类富里酸组分组成;通过计算腐化指数(HIX)、生物源指数(BIX)和荧光指数(FI),得出水体DOM是腐化程度很低、具有强生物活性,主要受生物源作用;在3月和6月总荧光强度表现为前置库区深度净化区生态净化区,12月总荧光强度随水流方向升高,类富里酸在不同月份均随着水流方向降低;总荧光强度随时间的变化表现为3月12月6月。     

印染废水生化出水中溶解性有机物高锰酸钾预氧化混凝过程的去除特性

采用高锰酸钾预氧化,强化某印染废水生化出水硫酸铝混凝深度处理溶解性有机物(DOM),考察了预氧化混凝对印染废水生化出水中DOM的去除特性,并采用三维荧光光谱技术定性分析。结果表明,与单独混凝处理相比,高锰酸钾预氧化混凝处理有效提高了以ADMI7.6表征的DOM色度去除效果,对大分子DOM的去除率尤为显著,但混凝出水DOM中小分子亲水性DOM含量增多,导致去除效果以DOC表征时无显著提高;引起色度的可见类富里酸和类腐殖酸物质被进一步去除,此时出水中增多的小分子亲水性DOM主要为类蛋白质和富里酸。高锰酸钾预氧化混凝处理过程仍需与其他能去除亲水性、小分子DOM(Mm<1×103)的处理工艺结合,以提高总体去除效率。     

广州、珠海、东莞城市污泥DOM的光谱特征研究

本文以广东省中广州、珠海、东莞三个城市的污泥为研究对象,运用三维荧光光谱技术,获取城市污泥提取液中溶解性有机物(DOM)的三维荧光光谱,并运用平行因子分析法进行分析。结果表明,城市污泥提取液中DOM由3个荧光组分组成,分别为类色氨酸(C1),类富里酸(C2)和类络氨酸(C3),其中代表类蛋白物质的C1和C3占较高比例。污泥添加氧化钙后,提取液的DOC浓度升高,DOM中C2所占比例升高,C3所占比例降低,并且DOC与C2在P0.05水平上显著正相关。     

热带地区3类不同来源水溶性有机质的光谱特征

应用紫外-可见光光谱、傅里叶红外光谱、三维荧光光谱技术对热带地区土壤、堆肥、植物残体3类典型来源水溶性有机质(DOM)的组分进行光谱特性研究,探讨其芳香性、官能团种类、腐殖质成分,初步分析了秸秆粉碎还田和堆肥还田DOM对土壤环境的潜在风险。结果表明:对于紫外-可见光光谱的特征指标SUVA254、SUVA280、A260/TOC,堆肥DOM(木薯杆堆肥DOM甘蔗叶堆肥DOM)土壤DOM(水稻田土壤DOM香蕉地土壤DOM)植物残体DOM(水稻根系DOM水稻秸秆DOM),说明堆肥DOM的芳香性最高、分子量最大、疏水性最强。红外光谱特征表明,植物残体DOM具有脂肪烷烃物质、蛋白质物质,含较多的-OH、-CH2、-CH、N-H、C-O基团;堆肥DOM富含酚羟类物质,具有较多C=O、C=C、N-O、C-O、-NH2等活性官能团;土壤DOM红外光谱复杂,主要含较多脂肪族腈、NH4+和一定量-OH、-COOH、C-O。三维荧光光谱分析表明,植物残体DOM富含类黄腐酸物质,并含类蛋白物质;土壤DOM、堆肥DOM均含类腐植酸物质,其中木薯杆堆肥DOM的腐植酸芳香性最高。堆肥DOM有利于污染物在土壤中的固定;植物残体DOM可增加污染物的迁移性,对地下水、地表径流具有潜在环境风险。     

碎煤加压气化废水的处理工艺及技术进展

概述了碎煤加压气化废水的特征以及我国碎煤加压气化炉装备及污水处理情况,对该废水的预处理,生物处理和深度处理的方法作了介绍,展望了几种最新的碎煤加压气化废水处理方法.     

洁净煤气化工艺浅析

从环境保护、煤种适应性和煤利用效率方面阐述了洁净煤气化工艺的特点,介绍了德士古水煤浆气化和壳牌粉煤气化工艺,从煤种适应性、氧气消耗、碳转化率、热效率及合成气有效成分方面对这2种工艺进行了对比。结果表明,壳牌煤气化是洁净煤气化技术的发展方向。     

Chemical looping gasification of maceral from low-rank coal:Products distribution and kinetic analysis on vitrinite

The product distribution and kinetic analysis of low-rank coal vitrinite were investigated during the chemical looping gasification (CLG) process.The acid washing method was used to treat low-rank coal,and the density gradient centrifugation method was adopted to obtain the coal macerals.By combining thermogravimetric analysis and online mass spectrometry,the influence of the heating rate and oxygen carrier (Fe2O3) blending ratio on product distribution was discussed.The macroscopic kinetic parameters were solved by the Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) method,and the main gaseous product formation kinetic parameters were solved by the iso-conversion method.The results of vitrinite during slow heating chemical looping gasification showed that the main weight loss interval was 400-600 ℃,and the solid yield of sample vitrinite-Fe-10 at different heating rates was 64.30％-69.67％.When β =20 ℃·min-1,the maximum decomposition rate of vitrinite-Fe-10 was-0.312％·min-1.The addition of Fe2O3 reduced the maximum decomposition rate,but by comparing the chemical looping conversion characteristic index,it could be inferred that the chemical looping gasification of vitrinite might produce volatile sub-stances higher than the pyrolysis process of vitrinite alone.The average activation energy of the reaction was significantly reduced during chemical looping gasification of vitrinite,which was lower than the average activation energy of 448.69 kJ·mol-1 during the pyrolysis process of vitrinite alone.The gaseous products were mainly CO and CO2.When the heating rate was 10 ℃·min-1,the highest activation energy for CH4 formation was 21.353 kJ·mol-1,and the lowest activation energy for CO formation was 9.7333 kJ·mol-1.This study provides basic data for exploring coal chemical looping gasification mecha-nism and reactor design by studying the chemical looping gasification process of coal macerals.     

煤粉过滤器反吹控制系统升级改造

河南煤业化工集团中原大化公司煤化工500 kt/y甲醇项目,煤气化装置采用壳牌(Shell)干煤粉加压气化工艺。简述在气化煤粉过滤器反吹控制系统中用的西门子S7-300 PLC升级为S7-400 PLC冗余系统改造实施及应用情况。     

化工废盐无害化处理的实验研究

以4种化工废盐为原料,利用高温处理法对化工废盐进行处理,考察了化工废盐中有机物脱除的温度条件,分析了高温处理后的产物盐成分及有机物脱除效果。实验结果表明,随着温度的升高,废盐中的有机物逐渐减少;X射线荧光光谱（XRF）和X射线衍射（XRD）的结果表明,4种化工废盐在电炉中经800 ℃焚烧60 min后,化工废盐中的有机物已基本脱除,盐熔化以熔融盐形式产出。熔融盐经冷却、破碎、除杂后可得到产物盐,实现了化工废盐的无害化处理。     

大型煤气化装置的工艺技术性能及其在多联产系统组合中的节能减排评述

为科学评判大型煤气化装置的优越性和适用性,对比了我国引进开发的SCGP、Texaco、GSP3种煤气化技术的技术性能和配置特点;分别论述了壳牌干煤粉气化炉、德士古水煤浆气化炉、索斯泰克气化炉的工艺过程、气化特点、关键设备和应用效果;提出了煤炭气化发电同水电解氢多联产系统组合的CO2零排放工艺流程.     

干粉煤气化技术之废锅流程与激冷流程的比较和选择

对干粉煤气化产生的高温合成气体有2种冷却方式,即以Shell煤气化工艺为代表的废锅流程和以GSP煤气化工艺为代表的激冷流程。以60万t/a甲醇项目为例,对比了采用2种不同流程配置时的工艺方案、公用工程消耗、能耗以及装置投资、单位合成气成本等指标;论证了不同流程对后续变换系统的影响;比较结果表明,该项目选择废锅流程较为适宜。     

固定床气化废水酚回收技术的现状及发展

基于固定床气化废水的3种物理萃取脱酚技术存在的问题,提出了新型萃取脱酚技术——络合萃取脱酚,研究了不同络合萃取剂的脱酚效果及溶剂回收效果,分析了2种萃取技术的脱酚效果及经济成本。研究结果表明:物理萃取剂对多元酚的萃取率普遍低于80%,而络合萃取剂对多元酚的萃取效果均大于85%,络合萃取剂在水中的损失率(0.1%)普遍低于物理萃取剂(0.87%),络合萃取剂的回收采用碱洗方式,同时络合萃取技术的经济成本(20元/t)低于物理萃取的经济成本(30~40元/t)。     

The comparison study on the operating condition of gasification power plant with various feedstocks

Gasification technology, which converts fossil fuels into either combustible gas or synthesis gas (syngas) for subsequent utilization, offers the potential of both clean power and chemicals. Especially, IGCC is recognized as next power generation technology which can replace conventional coal power plants in the near future. It produces not only power but also chemical energy sources such as H₂, DME and other chemicals with simultaneous reduction of CO₂. This study is focused on the determination of operating conditions for a 300 MW scale IGCC plant with various feedstocks through ASPEN plus simulator. The input materials of gasification are chosen as 4 representative cases of pulverized dry coal (Illinois#6), coal water slurry, bunker-C and naphtha. The gasifier model reflects on the reactivity among the components of syngas in the gasification process through the comparison of syngas composition from a real gasifier. For evaluating the performance of a gasification plant from developed models, simulation results were compared with a real commercial plant through approximation of relative error between real operating data and simulation results. The results were then checked for operating characteristics of each unit process such as gasification, ash removal, acid gas (CO₂, H₂S) removal and power islands. To evaluate the performance of the developed model, evaluated parameters are chosen as cold gas efficiency and carbon conversion for the gasifier, power output and efficiency of combined cycle. According to simulation results, pulverized dry coal which has 40.93% of plant net efficiency has relatively superiority over the other cases such as 33.45% of coal water slurry, 35.43% of bunker-C and 30.81% of naphtha for generating power in the range of equivalent 300 MW.