市政污泥与煤混烧的颗粒物生成特性

通过2种市政污泥分别和某电厂实际用煤混烧的实验,研究污泥的种类、掺烧比例(5%、10%、20%、50%)对混烧时颗粒物生成特性的影响。在沉降炉1400℃、空气气氛的燃烧实验结果表明:掺烧了污泥的样品能够从不同度上抑制PM₁的生成,燃煤单独燃烧时PM₁生成量为0.765mg/g,而掺烧了20%东、西污泥的样品PM₁的生成量分别为0.645mg/g和0.657mg/g。东污泥混烧后PM₁的生成量相比理论计算值有约20%的减排作用,主要是因为混烧时煤中的硅铝酸盐吸收污泥中易气化元素P、S、Cl使得生成PM₁的前驱物减少,而煤中细硅铝酸盐颗粒又会被污泥中Ca-Fe-P-Si-Al颗粒所捕获长大,造成了混烧时PM₁中的P、S、Cl、Si和Al含量与理论值相比有所降低。     

基于SWMM模型的城市雨水花园调控措施的效果模拟

以西安市某片区降雨径流及其污染为研究对象,对研究区域进行合理概化,根据实测结果,通过率定及验证,构建暴雨雨水管理模型(SWMM),模拟不同重现期(两年一遇、十年一遇以及二十年一遇)下研究区域有无雨水花园调控时的水量及水质状况。结果表明,设置面积比例约为2%时,在2年一遇至20年一遇的降水条件下,洪峰流量迟滞时间为5~7min,对径流总量削减率为25.69%~42.02%;对TN负荷削减率37.88%~42.41%;对TP负荷削减率35.30%~41.42%;对COD负荷削减率40.58%~42.71%;对SS负荷削减率42.10%~42.75%。雨水花园对城市暴雨所形成的径流在水量与水质两方面都有较好的控制效果,能够减少径流总量,降低径流峰值,同时削减污染物浓度峰值,减少污染物负荷;并对流量以及污染物浓度峰值有一定的迟滞作用。但随着降雨强度的增加,雨水花园的调控效果会随之降低。     

300 MW电站煤粉锅炉大比例掺烧半焦的试验研究

为推动煤热解产物半焦在电站锅炉上的安全高效利用,在某300 MW机组煤粉锅炉上开展了大比例掺烧半焦的现场试验,对不同半焦掺烧比例下的锅炉性能及NO_x排放特性进行了比较分析。结果表明:半焦具有良好的着火性能,掺烧后能够改善原煤质的燃烧特性;采用“分磨制粉、分仓储存、炉内分层掺混”的掺烧方式可以实现半焦掺烧比例50%下锅炉的安全稳定运行;在300 MW负荷下,与掺烧前相比,半焦掺烧比例为50%时,锅炉效率从90.36%升高至92.79%,炉堂出口NO_x排放质量浓度从493.85 mg/m³降低至435.86 mg/m³。煤粉锅炉大比例掺烧半焦可提高锅炉效率,降低NO_x排放质量浓度,但是炉膛出口温度稍有增加,减温水量增大。     

高密度混凝澄清技术用于海水淡化预处理工艺的试验研究

将高密度混凝澄清技术应用于海水淡化的预处理工艺,并建立了中试装置,考察混凝剂量、污泥回流比及流量对混凝效果的影响。结果表明:当流量为2m3/h、混凝剂量为25mg/L、助凝剂量为0.15mg/L、污泥回流比为30%时,平均出水浊度为10NTU,除浊率达到94%以上;增大污泥回流比能够有效降低出水浊度;相对于微涡流混凝工艺,高密度混凝工艺出水浊度较低,出水水质较稳定,耐冲击负荷能力强。     

水温对膜生物反应器处理性能影响的试验研究

在水温瞬时降低、水温持续下降、水温逐渐恢复等不同条件下,进行了水温对电厂中水岛膜生物反应器处理性能影响的试验研究,得出以下结论:在膜生物反应器处理有机负荷COD为0.03kg/(m3·d)条件下,水温对COD去除率影响较小,出水COD为17～20mg/L,但当水温低于4℃时可能造成出水COD质量浓度上升;水温变化对膜生物反应器氨氮去除性能有显著影响,水温在8～9℃以上时,出水氨氮浓度基本可在1mg/L以下,水温降低会造成出水氨氮浓度上升,水温在4～5℃时出水氨氮可升到2mg/L以上;膜生物反应器中硝化过程会造成水中碱度的消耗,每去除1mgNH4 -N约消耗4～5mgCaCO3;膜生物反应器处理前后水中硬度、Cl-和SO42-浓度基本无变化,水温对这些参数的影响也不明显。     

燃煤耦合污泥发电过程二噁英生成与排放研究

为了解耦合污泥对燃煤系统中二噁英的生成和排放的影响，在某600 MW机组锅炉上进行实炉掺烧造纸污泥试验。在未掺烧污泥和掺烧污泥2个工况下，分别采集干燥炭化机进出口烟气、选择性催化还原(SCR)脱硝装置进口烟气、空气预热器出口烟气、烟囱烟气、原料污泥、干燥炭化污泥、炉渣和飞灰样品，采用高分辨气质联用仪分析了其中二噁英含量。结果表明：掺烧污泥(质量分数约为燃煤量的1%)没有导致二噁英的高温气相均相生成，以及中低温催化生成和大气排放水平的增加；掺烧污泥工况下采集的6个烟囱烟气样品中二噁英毒性当量(I-TEQ)质量浓度为0.008～0.013 ng/m³(均值为0.010 ng/m³)和未掺烧污泥工况下采集的6个烟囱烟气样品中二噁英I-TEQ质量浓度(范围为0.008～0.015 ng/m³，均值为0.012 ng/m³)无显著差别；污泥干燥炭化过程中有少量二噁英生成，在煤粉燃烧室的污泥中二噁英可被高温彻底销毁；SCR催化剂发挥了催化二噁英降解的作用，高氯取代二噁英更易于被SCR催化剂降解；飞灰中二噁英I-...     

多效蒸发工艺处理火电厂脱硫废水的影响研究

为全面评价多效蒸发工艺应用于火电厂脱硫废水处理的相关影响，选取某电厂为对象开展研究。数据显示，此工艺可实现废水回用率90%以上，单位废水处理直接运行成本约为16.98元/t。所安装的烟道换热器使系统烟气阻力增加约38 Pa,使烟气脱硫入口烟温降低约4.4℃,减少吸收塔烟气量约25 840 m³/h。结晶产物进入石膏脱水系统，石膏中Cl^-、Mg²⁺质量分数分别由掺入前的0.009%、0.15%升高至2.78%、2.89%,使石膏品质下降；滤液水Cl^-质量浓度分别由掺入前的2015 mg/L、1947 mg/L升高至6134 mg/L、6275 mg/L,不利于对脱硫浆液的氯离子质量浓度进行控制。结晶产物从空预器入口烟道喷入，使石膏在粉煤灰中总量增加0.004%～0.005%,氯化物增加约0.01%,仍可满足粉煤灰作为商业使用的要求，但此方式易导致烟道局部积灰及预热器堵塞。结晶产物与电厂炉渣掺配用于加气混凝块制作，是电厂目前消纳结晶产物的主要方式。     

火力发电厂污泥掺烧技术应用

利用火力发电厂掺烧的方式处置城市污泥是目前公认最具前景的途径。为了考察掺烧污泥时锅炉的燃烧稳定性,本文以2台300 MW容量等级、亚临界蒸汽参数、四角切圆燃烧方式的煤粉炉为试验对象,进行污泥掺烧试验,分别在不同负荷和不同掺烧比例的条件下,对比了炉膛温度、锅炉效率和NOx质量浓度的变化。试验结果显示:随着掺烧污泥比例的增加,炉膛温度下降,NOx质量浓度有所增加;在10%的掺烧比例范围内,锅炉效率无明显变化。本文研究结果可为电厂污泥掺烧技术的发展提供借鉴。     

300 MW循环流化床锅炉掺烧高水分污泥试验研究

依托某300 MW循环流化床锅炉开展了高水分污泥掺烧试验,通过对入炉煤、污泥、飞灰、底渣和烟气等样品的测试分析,掌握了掺烧高水分污泥对锅炉运行的影响规律。结果显示,掺烧1%、3%、5%高水分污泥后锅炉运行稳定,炉内温度场分布、飞灰及底渣可燃物含量变化较小,灰渣中重金属及有害物含量均低于国家相关标准要求,烟气NO_x、SO₂和粉尘排放浓度符合国家及地方排放标准要求,汽水侧参数基本无变化,风机电耗无明显增加,当污泥掺烧比为5%时,锅炉热效率为90.57%。循环流化床锅炉可以直接掺烧高水分污泥,环境效益和社会效益显著,应用前景广阔。     

超临界600 MW CFB锅炉煤泥掺烧试验

基于超临界600 MW机组循环流化床(CFB)锅炉,在1 MW机组CFB燃烧试验台上进行了煤泥掺烧试验,就大比例掺烧煤泥对锅炉性能及污染物排放的影响进行了研究。试验结果表明:煤泥掺烧比例最高可达到70%,此掺烧比例下燃烧稳定;飞灰份额随煤泥掺烧比例提高而提高,掺烧比例为35%、55%和70%条件下,飞灰份额分别为77.84%、82.32%和83.78%;大比例掺烧煤泥后炉内循环物料量减少,不利于整个炉膛保持上下均匀的温度场分布;掺烧煤泥后的燃烧效率在99.29%～99.41%之间,掺烧煤泥比例并不会明显影响燃烧效率;掺烧煤泥对于煤的结焦特性无明显影响;煤泥掺烧比例的提高导致SO2排放质量浓度先降后升,而NOx排放逐渐降低。     

生物滞留槽对城市路面径流水质处理效果的试验研究

利用6条配置不同填料的生物滞留槽中型试验装置,通过室外试验、数理统计和数学模拟研究填料类型、填料组合方式、填料厚度、污染物特性及植被条件等因素对生物滞留槽调控效果的影响。通过不同影响因素的多水平正交试验表明:选取粉煤灰为填料、厚度为45 cm,植被为黄杨+麦冬草时滞留槽去除污染物的综合效果最优;建立了总氮、总磷去除率与各影响因素的多元回归模型,并用Hydrus-1D模型模拟了三种入流浓度下总磷在滞留槽中的迁移,模拟值与实测值的平均相对误差分别为16.51%、13.03%和23.49%,模拟结果可靠。     

Reduction of Excess Sludge by Magneto-Ferrite Treatment: Observation on Lab Scale WWTPs

We have reported the effect of magneto-ferrite treatment on the growth of excess activated sludge in laboratory scale with extended aeration method. This magneto-ferrite treatment is a new approach for reduction of excess sludge by using ferrite particles and permanent magnets. Two miniature waste water treatment plants were used at the laboratory, one of which was run with magneto-ferrite treatment, whereas other one was run without any treatment. The observations showed good results in the reduction of excess sludge. No evidence of excess sludge was found with magneto-ferrite treatment. The results showed good possibilities of reducing sludge in the arena of biological waste water treatment. © 2009 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Excess activated sludge reduction by using electromagnets and ferrite particles

Every year, the ratio of the sewarage treatment to population is increasing in Japan. Expansion in sewer networks is leading to the production of excess sludge which is one of the major problems in wastewater treatment plants. There are several approaches to treat the excess activated sludge. A new approach is to reduce excess sludge production by using magneto‐ferrite treatment. The Suzuki Lab of Akita University, Japan, is working on this project. We have succeeded in using magneto‐ferrite treatment in the lab scale to reduce sludge production. Ferrite particles and magnets are used in this method. Ferrite particles are nontoxic and safe for biological systems. They can be easily separated from the sludge by using magnets. However, the movement of the ferrite particles in the sludge is controlled by permanent magnets which can be made more effective by changing to electromagnets. In this paper, we describe an approach to use electromagnets instead of permanent magnets. Electromagnets can be controlled easily with an AC power supply. The results of our experiments have shown a good possibility for reduction of excess sludge. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Electrochemical behavior of the Ⅴ(Ⅳ)/Ⅴ(Ⅴ) couple in sulfuric acid medium

The electrochemical behavior of the Ⅴ(Ⅳ)/Ⅴ(Ⅴ) redox couple at a glassy carbon electrode was investigated. Cyclic voltammetry(CV) results indicated that electrode process of the Ⅴ(Ⅳ)/Ⅴ(Ⅴ) couple was electrochemically quasi-reversible with a rate constant of 8×10 -4 cm/S . Increasing concentration of sulfuric acid was electrochemically favourable for the Ⅴ(Ⅳ)/Ⅴ(Ⅴ)couple while elevated temperature was unfavourable for this system. Constant-current electrolysis results showed that current efficiency of more than 95 % could be achieved, which indicated that the Ⅴ(Ⅳ)/Ⅴ(Ⅴ) couple had excellent electrolytic performance and was suitable for the application as the anolyte of redox flow batteries.     

石化污泥与煤流化床混烧NOx的排放特性

在一座热输入量为0.2MW的循环流化床试验台上进行了石化污泥与煤的混烧试验,重点考察了质量掺混比、空气过剩系数、二次风率、Ca/S摩尔比、床温等因素对NOx排放浓度的影响。试验结果表明,随着质量掺混比的增大,NOx的排放浓度呈下降趋势;随着空气过剩系数的增加,NOx的排放浓度呈上升趋势;在空气过剩系数保持不变的条件下,随着二次风率的增加,NOx的排放浓度下降;脱硫剂石灰石的添加会促进NOx的生成,且NOx的排放浓度随着Ca/S摩尔比的增大而显著上升;随着床层温度的升高,NOx的排放浓度也呈增加趋势。由于循环流化床低温和分级燃烧对NOx的抑制作用,各试验工况NOx排放浓度均较低,满足国家排放标准。     

脱硫废水处理系统污泥资源化除磷技术研究

针对脱硫废水水质和“三联箱”处理工艺的特点，提出了将脱硫废水处理系统污泥（脱硫污泥）用于除磷的方案。以模拟含磷废水为处理对象，对脱硫污泥除磷技术进行了深入研究，考察了不同污泥浓度及污泥含钙量对除磷效果的影响，通过吸附热力学和吸附动力学的研究探索除磷机理。结果表明，含钙污泥除磷主要通过化学反应和吸附作用共同实现，化学反应产物为CaHPO₄·2H₂O；在一定污泥浓度和含钙量条件下，磷去除率可达99%以上；污泥含钙量越高，对磷的吸附容量越大，所需污泥量越少；适当升高温度可以促进污泥对磷的吸附。由X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征分析可知，反应后的污泥表面有透钙磷石生成，进一步验证了实验结果。     

北江干流中下游水沙特性变化及建库影响

定量研究水库的拦沙效应是揭示水库对河道泥沙输移影响的关键之一。在对北江干流中下游近60年水沙特性变化分析的基础上，运用干、支流主要控制水文站实测资料，估算梯级水库拦沙量；基于Brune拦沙率方法，提出北江干流梯级水库综合拦沙率修正式，研究水库拦沙对下游河道输沙量减少的影响。结果表明：（1）与1956—1999年相比，2000—2005年石角站年径流量仅减少6.16%，年输沙量则减少39.17%。其中，干支流水库拦沙合计约142.59万t/a，约占石角站减沙量的52.34%；水土流失工程措施减沙量约占18.83%；径流量减少引起的减沙量约占5.07%。（2）采用修正式计算，现状条件下（2012—2016年），干流梯级水库综合拦沙率约为12.81%，与实测值较为吻合。（3）2006年以来，库区泥沙淤积量与采砂量基本平衡，北江干流梯级枢纽水库拦沙率将在较长时间内维持现状水平。     

二次风对CFB锅炉NO_x排放的影响

为准确掌握和评价二次风对早期投运的燃烧福建无烟煤CFB锅炉NOx排放浓度的影响,在1台75 t/h中温分离CFB锅炉上进行工业热态试验。试验表明：（1）NOx排放浓度随着空气过量系数λ增加呈现明显增加的趋势,并且增加速率逐渐减小;保持省煤器出口处的空气过量系数1.15≤λ≤1.25可以取得控制飞灰含碳量和NOx排放量的良好效果;（2）随着二次风率β的增加,NOx排放浓度明显下降,降低速率逐渐减小;保持二次风率β在40%~50%之间,NOx排放浓度较低;（3）随着上二次风率k的增加,NOx排放浓度呈现先明显下降再逐渐减小至平缓最后略微上升的趋势,表明燃烧福建无烟煤的中温分离CFB锅炉存在有一个最佳的上二次风率k,使NOx排放浓度最小;根据本试验结果,在过量空气系数λ=1.2、二次风率β=45%的情况下,最佳的上二次风率k在55%~65%之间。     

VRB电解液的高锰酸钾电位滴定分析

分析钒离子的状态及浓度,可检测全钒氧化还原液流电池(VRB)的荷电状态、容量和充放电效率.采用KMnO4(NH4)2Fe(SO4)2体系为滴定剂的电位滴定法来分析钒电解液,可测定电解液中V(Ⅱ)、V(Ⅲ)、V(Ⅳ)和V(Ⅴ)的单一价态、混合价态离子浓度及电解液的总钒浓度.结果表明:测得的各价态钒及总钒的相对标准偏差(N...