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優質技術匯編第65期--國內外環保技術匯編來襲，準備好了嗎？
國內外環保技術
【水處理技術】
技術亮點：膜生物反應器（MBR）因占地面積小、剩余污泥產量少等諸多優點已被廣泛運用到水處理中，但膜污染所帶來的頻繁膜清洗和膜更換提高了MBR的實際運行成本，是制約其發展的主要因素。因此，大量研究致力于發展MBR膜污染的減緩方法，包括物理法、化學法和生物法等；其中，生物法由于具有成本低、環境友好及可持續性等優點而受到廣泛關注。對MBR中減緩膜污染的生物控制方法進行了系統分類，重點介紹了群體感應與淬滅技術、能量解偶聯、生物酶法、NO誘導法、D-氨基酸抑制法、裂解與捕食六種生物法在MBR中減緩膜污染的最新應用和進展，并根據目前生物法存在的一些問題對其未來的研究方向進行了展望。
技術亮點：在對丙烯腈生產廢水的處理中還有很多新的研究技術，比如利用鐵炭微電解技術對丙烯腈生產廢水進行處理，經過處理的廢水再通過其他工藝進行處理，COD的去除率能夠達到46%，CN-能夠完全被去除。使用臭氧技術對含氰廢水、使用空纖維膜技術降低丙烯腈生產廢水中的氰化物，通過化學吸收、真空冷凝法等回收廢水中脫除的氰化物，不會造成二次污染，脫除有機物廢水能夠再次用到生產中?；诒╇嫔a廢水對環境的嚴重污染，采取有效措施對其進行有效處理已經成為生產加工企業的當務之急。在丙烯腈生產廢水處理中，可以通過化學法、生物法以及物理法等工藝進行處理，但是由于對于工業廢水中污染物組成、降解機理等研究不足，因此在選擇處理工藝中存在盲目性，所以需要從實際情況出發，依據節能、環境友好等需要對丙烯腈廢水進行有效處理。
技術亮點：根據前文中所述試驗的內容，非均相催化氧化技術在煉油廢水處理過程中發揮著重要的作用。非均相催化臭氧氧化工藝的協同作用在催化劑制備、應用過程中發揮著至關重要的作用。出于研究此類協同作用的需要，研究者通常會將協同因子引入催化劑應用原理分析過程之中。在非均相催化臭氧氧化技術、中間臭氧氧化等技術應用于煉油廢水處理過程以后，非均相催化的臭氧氧化體系的COD去除率可以達到91.3%。其他兩種處理方式的COD去除率分別為32.5%和40%。通過對上述三種方式的反應效果進行分析，非均相催化體系的協同效應的作用與催化劑吸附容量和臭氧分子在催化劑影響下產生的羥基自由基有關。例如在催化劑吸附容量的影響下，水中的有機物會附著于催化劑的表面，由此而形成的具有親和性的表面整合物會在一定程度上促進臭氧氧化效率的提升。臭氧分子分解以后產生的羥基自由基也可以在有機物降解過程中發揮一定的作用。
技術亮點：為了控制溢流污染和初期雨水污染，兼顧旱天和雨天處理運行需求，葛塘河凈水站采用了污水處理設施、調蓄池和地下停車場一體化全地下合建的方式。污水處理采用膜生物反應器(MBR)主體工藝，設計規模為1.20萬m3/d，調蓄池設計規模為5 000m3。凈水站兼具污水處理、雨水調蓄以及城市交通調節等功能。實際運行狀況表明，凈水站在旱天和雨天出水水質均穩定達到了一級A標準。滿負荷運行情況下，旱天可削減入河污染物CODCr為1 533 t/a、氨氣為109.5 t/a; 雨天可削減COD為210 t/a、SS為144 t/a。全地下式凈水站用地面積僅6 100m2，建設用地指標遠低于1.50~ 1.20㎡/(m3·d-1)的限值。同時，與地面景觀公園及周邊環境相融合，既具備布局緊湊、節地、運行靈活高效等特點，又達到“鄰避”變“鄰利”的目的。為建設環境友好的地下式污水處理廠提供了設計參考以及實際工程經驗。
技術亮點：綜上所述，因鋁材生產加工期間通常會形成大量廢水，廢水當中含有一定重金屬的污染物，這些重金屬的污染物倘若排放至下游河流當中，必將會引發較為嚴重的水文環境污染問題，不僅會影響到下游居民正常的用水，且還會對鋁材生產加工企業自身帶來極為不利的負面影響。故需鋁材生產加工企業能夠愈加關注這一問題，將該問題納入至鋁材生產加工企業核心工作內容中去，以能夠凸顯出廢水當中重金屬的污染物專項控制工作的重要性，鋁材生產加工企業還需結合以往的實踐經驗，針對自身鋁材生產加工實際情況，從污染源頭減少廢水產生量，提高生產用水重復利用率，并結合自己現有的廢水處理工藝及各項技術，擇選最適宜的控制技術，以能夠更加有效的控制住重金屬類廢水污染，提高工人環保意識，以能夠實現鋁材生產加工與自然環境的和諧發展，讓鋁材生產加工業勾勒出最為美好的發展藍圖。
【大氣·VOC治理技術】
技術亮點：經過以上一系列分析闡述可以發現，火電廠煙氣旁路脫硫技術的應用雖然起到了一定的作用，但是卻存在很多的缺陷，比如降低鍋爐熱效率、增加鍋爐運行能耗等，與當前環保低碳的發展理念不符。取消火電廠煙氣旁路系統已經成為了勢在必行的趨勢，相關行業工作人員應當對此形成清晰認識，在充分了解煙氣旁路系統危害和缺陷的基礎上，積極學習先進的取消補償技術，以促進我國火電廠脫硫技術應用的長期健康發展。
技術亮點：本工程為改造原有電廠1#鍋爐全煙氣量脫硝裝置。原鍋爐設計三層空預器，現設計縮減掉一層，改造后預熱器性能不變。省煤器下管系組下移至此拆除空預器位置，騰出3m左右高度空間安裝SCR脫硝設備，省煤器改造后熱能不變。在上下省煤器管組斷開部位采用2根外部集箱及4根聯絡管連接，外部管路采用硅酸鋁保溫?？疹A器采用三維肋管空氣預熱器設計為立式布置，共上下兩級管箱，二次風在一次風中間。改造內容包括脫硝催化劑及其輔助鋼結構支撐系統、聲波吹灰器、NOx監測裝置等。
技術亮點：國內外催化裂化裝置再生煙氣治理一般采用濕法脫硫工藝，其特點是適應性和脫硫效果較好，但投資和運行維護費用較高，設備腐蝕、高含鹽廢水排放、煙羽拖尾等一系列問題難以解決，急需尋找更好的處理方案。中國石油化工集團公司針對催化裂化再生煙氣的特點，從再生過程的SOx和NOx產生源頭控制，集成開發了負壓式半干法煙氣超低排放治理技術，在中國石油化工股份有限公司荊門分公司2.80 Mt/a重油催化裂化裝置成功投用。結果表明，排放煙氣達到超低排放標準要求，同時解決了SO3氣溶膠、煙羽、設備腐蝕、廢水等問題。投資和運行費用優于鈉法脫硫，為國內外催化裂化再生煙氣污染物超低排放治理提供了借鑒。
技術亮點：燒結機尾氣的半干法和濕法脫硫技術目前較為成熟，均可穩定實現二氧化硫排放達到超低排放標準，活性焦吸附法因其投資和運行費用等因素，目前仍處于工業應用推廣階段。半干法和濕法脫硫技術的投資額度相當（濕法含濕電），濕法脫硫運行費用高，二者的差別在于二次產物及其處置的不同。以上分析結論源于筆者掌握的各個技術流派采用規范設計和建設數據?？傮w來說，燒結機機頭煙氣的超低排放路線選擇主要是脫硝問題。規范設計建設的各種脫硫和除塵設備雖然各有優缺點但是均滿足超低排放的需求，可以因地制宜選擇。唯有脫硝技術需要進行綜合考慮、慎重選擇，不同條件和訴求下的最佳路線各不相同，對建設廠家的技術能力和建設水平要求也相當高。
技術亮點：為了避免煤化工有組織和無組織排放的揮發性有機物VOCs (Volatile organic compounds)對環境造成巨大危害，煤化工VOCs吸附技術作為一種既能控制VOCs排放，又能回收吸附材料重復利用，還能回收有價值的VOCs再利用的技術，被認為是一種經濟、有效且具有前景的VOCs去除技術。分析了吸附的物理過程與化學過程及其影響因素以及解吸附的過程與方法，吸附材料的改性研究及發展，論述了吸附裝置的結構、吸附特點及優缺點，對吸附技術及與其他技術的組合工程應用進行了概述。通過總結吸附技術研究進展和工程實際應用情況，展望了吸附技術未來研究方向，以期為吸附技術處理煤化工VOCs的進一步研究和工程實踐應用提供幫助。
【噪聲·振動治理技術】
技術亮點：開發階段中的某型家用中央空調室外機在壓縮機以4200r/min~4500r/min轉速運行時存在明顯嗡嗡聲異響，聲品質體驗的接受度差。針對該問題，通過噪聲頻譜特性分析、管路系統結構模態試驗和仿真分析等手段，確定吸氣管共振是產生室外機嗡嗡聲異響的原因?；谀B仿真分析對吸氣管進行調頻設計，使其固有頻率避開壓縮機四倍頻激勵，同時配合阻尼塊的減振作用，達到有效降噪的目的。實驗結果表明，吸氣管改進后整機噪聲總值最大降幅達8dB，嗡嗡聲異響消失。所提供的分析方法和分析模型對家用中央空調室外機結構噪聲的控制具有一定的參考價值。
技術亮點：海上單樁基礎風機塔的晃動位移是其安全監測與評估的重要參量，但是目前還沒有較成熟的精確自動化監測方法。為此提出一種新的監測方法，首先基于動態高精度傾角儀測撓法得出其0~0.2 Hz范圍內的準靜態撓度曲線，然后利用低頻振動位移傳感器直接測量出其0.2Hz~10Hz范圍內的周期性振動位移信號，最后把兩種信號同步疊加成為塔筒觀測高程的晃動位移時程曲線。模型測試實驗表明此方法的測量精度可達到毫米級別?；趯崪y數據對2 座單樁風機塔筒在機倉對風向偏航時的晃動位移特性、臺風作用下的晃動位移特性、正常工作及停機狀態時晃動位移特性進行了詳細的分析。分析結果表明：此方法可精確測量和分析出此類型塔筒的晃動位移頻譜特性、幅值特性。
技術亮點：控制力矩陀螺(CMG)是航天器姿態控制的執行器，內含高速轉子，是航天器上重要的振動及噪聲源。對某艙外安裝CMG的載人航天器密封艙開展噪聲測試，發現噪聲總聲級過大且主要為與CMG工頻及2倍頻對應的單頻噪聲。對CMG進行隔振處理并對隔振系統特性進行分析，發現隔振措施使工頻擾振力輸出顯著減小，但在2倍頻處隔振效果弱于工頻處，其原因在于受到CMG彈性的影響。載人密封艙振動噪聲耦合分析表明隔振措施使密封艙薄壁振動的幅值及范圍大幅減小，從而降低密封艙噪聲。在安裝隔振器的載人密封艙進行驗證試驗，隔振系統固有頻率實測值與仿真結果吻合較好，CMG工頻處噪聲降幅達18dB~21dB，2倍頻噪聲降幅達2dB~7dB，與分析結果基本一致。
技術亮點：聲學覆蓋層的低頻吸聲特性對潛艇聲隱身性能具有重要影響。綜合考慮空腔型覆蓋層結構和局域共振型薄膜材料的低頻吸聲性能，建立局域共振型空腔覆蓋層的有限元模型，研究復合結構在 10 Hz~2000 Hz頻段內的吸聲特性，并采用局域共振理論和模態分析揭示復合結構的吸聲機理，進一步得到復合結構低頻吸聲性能的調控規律。研究結果表明：(1)在10Hz~2000Hz頻率范圍內，相比空腔型覆蓋層，復合結構的平均吸聲系數提高到0.497；(2)復合結構的低頻吸聲機理為：通過下半部分空腔變形實現縱波向橫波的轉化，通過局域共振結構的反共振消耗聲能，二者共同作用，提高吸聲系數；(3)耦合產生的吸聲峰峰值主要隨覆蓋層損耗因子的增大而增大，峰值頻率主要隨薄膜面積的增大而向高頻移動。研究結果可為聲學覆蓋層的低頻吸聲特性設計提供理論指導。
技術亮點：為提高微穿孔板吸聲體的吸聲性能，提出一種寬頻帶封閉式背腔微穿孔板吸聲結構。使用薄膜封閉背腔中的特定氣體，改變背腔聲抗，配合參數合理的微穿孔板，能夠提升低頻吸聲性能并有效拓寬吸聲頻帶?；诼曤婎惐确ㄍ茖г撐曮w的吸聲系數計算方法，通過有限元仿真以及阻抗管實驗對理論計算結果進行驗證。最后探究背腔氣體、微穿孔板振動和薄膜厚度對吸聲性能的影響。結果表明，背腔氣體對吸聲性能有顯著影響，當在背腔中填充六氟化硫時，能提升該結構的低頻吸聲性能，但使吸聲帶寬變窄；當在背腔中填充氦氣時，其法向吸聲系數在 240 Hz~4300Hz頻率范圍內大于0.5。
【固廢處理、土壤修復技術】
技術亮點：隨著我國社會經濟的發展，產生的危險廢物也在不斷的增加，若是管理不到位，很容易給人民群眾的健康造成嚴重的威脅，必須認識到危險廢物處理的重要性，并采取相關措施做好危險廢物的處理。本文就典型項目對危險廢物的焚燒處理方式、工藝難點、危險廢棄物焚燒處理中的設計及其中存在的問題和處理方式進行了研究和闡述。但由于土地資源的不斷減少，安全填理處置可能會呈現下降趨勢。而對于焚燒處置，隨著焚燒工藝和流程的不斷更新，各種焚燒爐的改進，煙塵、尾氣凈化技術的推新，焚燒能量回收率不斷提高，焚燒處置方法也越來越完善和現代化。相信不久的將來，焚燒處置方法在危險廢物的處理處置方法中所占比例會不斷增加。
技術亮點：燒結煙氣是鋼鐵行業的主要污染物，成為鋼鐵企業SO2減排的重點，減排形勢日趨嚴重，而隨之產生的大量脫硫灰的綜合利用成為急需解決的問題。本文詳細介紹了燒結煙氣脫硫灰的產生、特性以及污染現狀，總結了當前國內外對脫硫灰綜合利用的現狀和利用過程中存在的問題，并提出了燒結煙氣脫硫灰用作新型膠凝材料或者復合微粉的新途徑，從而使之變廢為寶。
技術亮點：本研究采用粉煤灰等體積替代自密實混凝土中的水泥，開展了一系列自密實混凝土工作性能的試驗，通過對試驗結果分析得知：⑴ 粉煤灰具有形態效應，能改變新拌混凝土的需水量和流變性質，使混凝土內部結構降低粘度。當粉煤灰摻量超過20%時，能顯著改善自密實混凝土的間隙通過性能。⑵ 粉煤灰的顆粒形狀為球形，能起到滾珠效應，減少顆粒間的摩擦力，有效改善自密實混凝土的間隙通過性。
技術亮點：二次鋁灰是一次鋁灰回收金屬鋁產生的危險廢物，我國二次鋁灰年排放量超過400萬噸，目前通常采用水解技術進行脫氮預處理，但水解渣利用難度較大。針對上述問題，本文提出了二次鋁灰水解渣溫和堿溶－稀酸除雜－成型燒結回收活性鋁并制備耐火材料骨料的利用工藝，系統考察了溫和堿溶過程和稀酸除雜過程中反應時間、溫度、濃度等因素對鋁溶出率以及堿金屬氧化物脫除率的影響，以實現活性鋁的溶出及鎂鋁尖晶石和剛玉復合相耐火材料骨料的制備。結果表明，溫和堿溶過程的適宜條件為反應時間0.5h，氫氧化鈉濃度200g/L，反應液固比3ｍL/g，反應溫度75℃下，鋁溶出率為23.03％，溶液鋁濃度為17.57g/L；稀酸除雜過程的適宜條件為反應時間0.5h，鹽酸濃度70g/L，反應液固比7ｍL/g，反應溫度45℃下，所得含鋁渣相中∑（NA，K）2O＜0.6％，所制備鎂鋁尖晶石－剛玉復合相材料體積密度為2.51g/cｍ3，顯氣孔率為17.1％，Al2O3含量78.08％，可作為耐火材料骨料使用。本研究可為二次鋁灰的資源化利用提供新的研究思路。
技術亮點：煤基固廢充填開采技術符合煤炭綠色智能開采和潔凈高效低碳利用行業主要攻關方向及新發展理念要求，是促進煤炭開采高質量化、環境低損傷化、綠色低碳化發展的研究重點與熱點。本文在總結煤基固廢充填開采技術研發背景與發展歷程的基礎上，系統性介紹了煤基固廢充填開采技術體系的研究現狀，經過二十余年產學研用聯合攻關，歷經五代技術的研發創新，已基本形成體系的典型固廢充填技術包括綜合機械化固體充填、膏體充填、長壁逐巷膠結充填、覆巖隔離注漿充填、“井下采選充+X”，為“三下”開采、條帶煤住回收、巖層移動與地表變形控制、煤基固廢井下處置提供了較全面的技術途徑；煤基固廢充填開采充填材料本構模型、關鍵巖層控制及地表變形控制等理論研究也取得了較大進展，基本構建成充填開采巖層控制理論體系；面臨產業智能化升級、深部資源開采、煤基固廢規?；幹门c資源化利用等重點發展趨勢，煤基固廢充填開采技術的主要發展方向包括但不限于煤基固廢高效智能充填、井下嗣后注漿充填處置、深部充填采熱、煤基固廢充填井下碳封存、煤基固廢綠色功能材料井下利用等?，F有研究現狀及發展趨勢綜合表明：煤基固廢充填開采技術是實現煤炭資源綠色智能高效開采的重要代表性途徑。
