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优质技术汇编第66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：本工程在提标改造和运行过程中，不增加占地、工艺单元、电耗的情况下，通过工程改造和运行模式优化调整，较大幅度节省外加碳源、铁盐等药耗的投加，污水再生处理系统出水稳定达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）类Ⅳ类标准，有效地实现降碳的目的。MBR工艺的预处理尽量规避使用粉碎式格栅，如果使用，须强化预处理粗细格栅单元对SS的去除效果，避免大量悬浮物穿透精细格栅对后续超滤膜造成污堵，控制源头动植物油脂进入并降低铁盐过量投加，以降低膜污堵风险。本文在降低药耗、能耗等方面做了一些研究探索，在污水再生处理工艺的系统降碳及定量计算方面还有待进一步探讨研究。
技术亮点：面对环境污染控制需求，从环境基础材料性能构筑入手，开发了系列新型介孔限域型纳米铁，增强了纳米颗粒的分散和稳定性，提高了其在水介质中迁移能力，延长了反应持久性，同时实现了反应活性位点的增加，从而实现反应效率的大幅提升；另外通过异质原子对介孔空间铁表面电子调控实现了污染物降解的选择性。该研究拓宽了铁基纳米材料化学在污染控制领域的应用。在实际应用中，该系列新型材料面临费用较高的问题，需要进一步通过优化材料合成降低成本。但制备方法和反应规律可应用至其他廉价多孔材料中，现阶段为环境污染控制提供了新型纳米材料构筑新途径和技术思路。
技术亮点：通过铁碳微电解将TP从液相转移至固相，再经砂滤除去，在小试和实际应用中都表现出卓越的除磷能力。在小试阶段，确定了铁碳+砂滤的最佳运行参数，铁碳反应池曝气量为12 m3/(h·m3)，铁碳比为3∶1，投加量为100 g/L，水力停留时间为4 h，砂滤以0.5～1.0 mm石英砂为滤料，过滤高度为40 cm，使TP为5 mg/L的原水降至0.02 mg/L，去除率达到99.6%。在实际应用阶段，将该工艺用于苏州市金庭镇某一农村生活污水处理系统中，控制砂滤滤速为1.5 m/h，出水TP稳定于0.5 mg/L左右，达到《城镇污水厂污染物排放标准》一级B标准，证明该技术的稳定可靠性。填料更换周期可达1年，可节省大量的人工运维成本，普遍适用于分散式生活污水的处理，具有较大的推广使用价值。
技术亮点：应用高盐废水零排放技术，华电包头公司每年可减少外排高盐废水约66万吨，减少COD排放量约302吨，减少氨氮排放量约5.6吨，电厂废水实现零排放，发电水耗可下降约8％，提高了水利用效率，对改善区域水环境质量具有积极作用，环境和社会效益非常显著。同时，本技术的应用为后续火电厂废水零排放工程积累了宝贵的经验，对推动电厂废水处理技术进步具有鲜明的现实意义。
技术亮点：苯酚丙酮废水与含油系列污水处理系统MBR出水经过调节罐调配水质水量后，与臭氧催化氧化单元出水在管道混合器内混合后，首先进入高效生物反应器，利用其快速全混、高倍循环的特征，有效降低反应器内污染物浓度，减弱生物抑制，最大程度地提升高效生物反应器的COD去除效果。出水进入由水解酸化生物反应器和MBR膜生物反应器组成的二级生物处理单元，MBR出水中残留的有机物主要为难生化有机物，通过臭氧催化氧化的开环断链作用，将部分大分子有机污染物分解为小分子可生物降解有机物。因此臭氧催化氧化出水部分回流至MBR反应器，再次通过生物降解的方式去除产生的可生化有机污染物，从而减小臭氧消耗量，降低运行成本。臭氧催化氧化出水最终可实现达标排放。
【大气·VOC治理技术】
技术亮点：马钢热电总厂南区三台煤粉锅炉，为上海锅炉厂生产的，单汽包自然循环锅炉，燃烧器布置在炉膛的正四角，低氮燃烧，布袋除尘，回转式空气预热器，最大耗煤量28.6 t/h，蒸发量为220t/h，可掺烧30%（热值比）高炉煤气。为应对“十二五”火电行业的二氧化硫及氮氧化物控制要求，满足《火电厂大气污染物排放标准》的要求，2015年6月到12月，先后完成了三台煤粉炉脱硫脱硝建设工程，2018年6月又对三台煤粉锅炉进行了超净排（SO2<35mg/m3、NOx<50mg/m3、烟尘<5 mg/m3）改造。从第一次改造后，脱硝系统运行情况来看，三台锅炉脱硝系统，虽然排放指标能够达到排放标准，但脱硝稀释风系统运行震动大、风机叶轮和风箱磨大、管道系统漏灰严重、设备维护量大等一系列问题，一直困扰着我们。通过对系统检查、分析和研究，我们制定了详细改造方案，在2018年第二次超净排改造前逐步实施，系统所存在的问题得到了很好的解决，达到了预期效果。
技术亮点：目前，国内日用玻璃企业普遍采用干法、半干法脱硫工艺，脱硫过程中产生大量的脱硫渣。以2019年日用玻璃制品及玻璃包装容器产量2657.93万吨计算，年产脱硫渣约18~20万吨。国内日用玻璃企业对干法/半干法脱硫渣一般采取堆存、废弃或填埋等方法，由此产生了土地资源的浪费和二次污染等问题。如何对脱硫废渣进行综合利用，变废为宝，使产业效益最大化，是玻璃企业必须面对的问题。笔者对日用玻璃炉窑脱硫渣综合利用现状和问题进行了分析，并提出了一些建议，供相关单位参考。由于作者水平有限，不足之处在所难免，敬请读者批评指正。
技术亮点：目前，我国水泥窑协同处置技术主要集中在对固体废物的运用及研究上，对于水泥窑协同处置垃圾渗滤液的研究较少，缺少基于实测的污染排放特征研究，本研究选择1条2500 t/d水泥回转窑协同处置垃圾渗滤液生产线进行测试，研究协同处置废液水泥窑重金属、HF、HCl及碳氢化合物的排放特征。目前水泥窑协同处置废液应用较少，相关研究处于探索阶段，也没有相关的标准政策。随着垃圾渗滤液等废液协同处置需求量的增大，水泥窑协同处置废液将会大量推广应用。本研究可为水泥窑协同处置污染防治措施及相关政策提供依据。
技术亮点：文章介绍了某电厂660MW 燃煤机组SCR脱硝装置的超低排放性能评估结果。在100%、75% 及50% 三个负荷工况下，对整个脱硝装置进行超低排放性能评价分析。研究结果表明，通过对SCR 脱硝装置进行提效改造，可以显著提升装置的脱硝效率，达到超低排放的标准。相对传统的末端脱硫处理技术，基于SO2排放的生产原因和机理，自主研发了前端处理，采用高分子环保脱硫技术（氧化、催化、捕捉），直接吸附SO2，提高原有系统SO2吸收能力。在反应的同时引入高分子材料，大幅度提高脱硫效率（90%以上），脱硫幅度在600 mg/Nm³以上。添加量少，使用成本低。相对湿法脱硫其基本不需要硬件投资，相对于氨水脱硫本产品工艺对设备无腐蚀，安全环保，不造成二次污染。
技术亮点：据测算，水泥工业SO2排放占全国SO2排放量的3％~4％。水泥企业的SO2 排放主要来源于原料中的硫化物。二、三两级预热器中，CaCO3 的分解率较低，气流中只有少量从高温区带来的 CaO，对SO2 的吸收能力很弱，导致尾排烟气中SO2 排放浓度高。如何实现高效快速吸附二、三两级预热器中SO2并加速氧化成SO3，同时促进生料对SO3 的吸附，最终降低SO2 排放是脱硫技术的关键。本文介绍了一种新型高分子环保脱硫剂的工作机理和工业化应用，通过脱硫剂含有的氧化成分促进SO2 向SO3 转化，同时凭借其特有的高分子组分官能团强力吸附SO2 并最终生成硫酸盐。从而使简单、灵活、环保且成本低廉的脱硫工艺得以实施，为水泥行业的脱硫开辟了新的方向。
【噪声·振动治理技术】
技术亮点：针对某电动乘用车永磁电机壳体产生低频共振轰鸣声的问题，开展全工况的振动噪声测试，获得电机在正反转工况不同转速下的总声压级和频谱特性，分析噪声与振动的映射关系以及电机噪声的产生机理。通过电机的模态测试对工作转速范围内的电机进行共振分析，确定电机振动噪声过大的原因，并提出电机的减振降噪方案。研究结果表明：该电机转子存在较大偏心，电机1阶激振力波与第4阶结构模态发生耦合共振；噪声主要集中在以转速基频的1、2.5、3、3.5、4,7、8、10.5、16、24、40、56和88等阶次为中心频率的频带范围内；通过控制转子偏心度和增大电机壳刚度，可明显抑制电机噪声水平，有关结论可为电机噪声控制提供指导。
技术亮点：针对国内主机厂某款SUV以11 km/h~13 km/h的速度行驶在搓衣板路面时左后车门出现异常振动的现象进行分析。通过前期试验已确定引起车门异常振动的激励来源于搓衣板路面，借助逆子结构分析方法对从轮轴头到左后车门(目标响应点)振动传递路径进行分析。该方法优势在于在整车耦合系统条件下，通过试验测量可得到底盘系统和车身系统耦合界面动态参数与各子结构频响函数，从而求解出各轮轴头到接附点(车身侧为被动端)激励传递率以及各子系统非耦合状态下频响函数，从而实现振动传递路径贡献量分析，最终找出激励传递率较大的接附点。
技术亮点：由于缺少发动机噪声的覆盖，新能源汽车空调鼓风机产生的气动噪声成为影响乘车舒适性的重要噪声源，主要针对某新能源汽车空调鼓风机系统进行气动噪声特性分析和优化，以适应更加严苛的噪声控制要求。采用ANSYS数值模拟软件和半消声实验室，通过对原始叶轮模型流场和声场的研究分析复杂的轮毂、叶片、气流和结构部件周期性相互作用产生的气动噪声特性，并开展轮毂型线和叶顶弧度对气动噪声的影响研究，其中轮毂型线模型最大可以分别降低43阶次叶频噪声和总声压级5.0 dB 和4.2dB，叶顶弧度模型最大可以分别降低43阶次叶频噪声和总声压级4.0dB和2.7 dB。研究结果对优化新能源汽车空调鼓风机在受限空间内气动噪声控制具有一定的参考意义。
技术亮点：虚拟轨道列车正在我国得到快速发展，其车内外噪声水平、特性及形成机理还缺少相关研究。基于线路试验，对虚拟轨道列车开展声源识别和振动噪声测试，分析其车内外噪声水平、频谱特性和速度依赖关系，进而参考城市轨道交通列车和汽车相关噪声限值标准对车内外噪声进行评价分析，最后对其噪声形成机理和关键控制技术进行初步探讨。结果表明：其以52.5km/h匀速运行时，车内外噪声分别为69.5dB(A)和67.8dB(A)；相比城市轨道交通列车和汽车相关噪声限值，虚拟轨道列车车内噪声分别低于噪声限值5.5dB(A)和14.5B(A；:车外噪声低于城市轨道交通列车限值11.5dB(A)；虚拟轨道列车车内噪声能量主要集中在315赫兹~ 1000赫兹频段内，噪声主要来源于地板区域，初步推断结构为噪声主要的传递路径，可通过避开车外振动源和车体结构共振频率来减小车体的结构传声。
技术亮点：基于成都市二环高架复合道路临街建筑噪声垂向分布测试结果以及实验条件下的工程降噪措施降噪效果，采用Cadna/A软件模拟预测综合降噪措施对高架复合道路临街建筑的降噪效果。结果表明：纯电动公交对高架复合道路临街建筑的降噪效果仅为0~0.1 dB(A)；OGFC路面主要降噪频段为交通噪声频段，对临街建筑的降噪效果不超过4.1 dB(A)；等效高度3.5 m顶部弧形声屏障和等效高度1.5 m高透明折臂声屏障预测降噪效果分别为0~5.2dB(A)利0~2.5 dB(A)，仅对声屏障声影区内的楼层有一定降噪效果，对低层和高层楼层降噪效果不明显；对声源和传播途径采用综合降噪措施后噪声水平依然较高时，可使用隔声窗保证临街建筑室内声环境质量。
【固废处理、土壤修复技术】
技术亮点：我国煤矸石堆存量巨大，虽然综合利用途径较多，但由于处置技术水平限制，资源化利用率偏低，应加强对煤矸石资源化利用技术的研究。加强煤矸石生态修复技术与资源化利用技术的有机结合，形成多层次综合开发利用全产业链模式。在煤炭行业推广煤矸石井下原位充填技术，切实从源头实现煤矸石减量化，争取做到煤矸石不出井；同时建立“梯级回收+资源化利用”体系，对于高价值的煤矸石类型，推动化工领域应用和有价组分提取。对于未能资源化利用的煤矸石，实行土地复垦、塌陷区回填进行生态修复与封存保护，就地消纳。实现煤矸石分类管理、源头减量、资源化利用、生态修复相结合的综合处置，提高综合利用水平。
技术亮点：铝灰主要产生于铝电解、铝( 含再生铝) 加工等所有铝发生融熔的工序，属于毒性危险废物，但铝灰中含有金 属铝、氧化铝、氮化铝、氧化镁等有价成分。开展铝灰的综合利用，不仅可消除铝灰对环境的污染问题，而且还能实现 资源的有效利用，具有显著的经济效益和社会效益。本文综述了一次铝灰、二次铝灰的利用途径和相关研究进展，重点介绍了可实现二次铝灰绿色资源化新技术的工艺流程及其特点。对铝灰中铝的溶解规律，经硫酸氢氨溶液浸出前 后的物相组成也进行了分析。并对未来处理铝灰的发展前景做了展望。
技术亮点：本研究结合粉煤灰特性，利用煤矸石作为骨料，粉煤灰作为胶凝材料的组份之一，选用3家不同电厂粉煤灰分别取代部分水泥制备胶凝材料，再与矸石复配制备充填材料。目前，大部分学者致力于煤粉炉粉煤灰取代部分水泥的研究，而对于循环流化床粉煤灰的应用研究尚缺乏。循环流化床粉煤灰是燃煤经过循环流化床锅炉在850～900℃燃烧后产生的固废，含有大量的活性硅、铝物质，具有潜在火山灰活性。已有的研究表明，相较于煤粉炉粉煤灰，循环流化床粉煤灰在较低温度下燃烧产生，两者特性存在根本性差异，循环流化床粉煤灰具有类似的水化特性，多数具有自硬性。本文对比了煤粉炉粉煤灰与循环流化床粉煤灰的特性差异，以及其取代部分水泥对水泥粉煤灰浆的流动度和强度的影响，并结合2种粉煤灰的优势进行复配，用于取代部分水泥制备水泥粉煤灰胶凝材料，考察了水泥粉煤灰浆与骨料配比对充填材料抗压强度的影响，并采用XRD、SEM对净浆体系水化机理进行分析。
技术亮点：本文利用水泥窑对不同硫含量的的危险废物进行协同处置，分析了含硫危险废物对水泥窑预热器系统、回转窑系统、熟料质量等的影响，并结合相应影响参数给出了具有生产指导意义的优化措施和技术潜力点。不同含硫量危险废物对水泥窑的窑体、预热器及熟料质量有不同程度的影响，为最小化不利影响，本文总结可通过合理的配伍控制进厂危险废物硫的含量、控制生料中的硫含量以及控制处置速率措施降低硫元素对水泥窑的影响，制定相关管理措施，指导生产，实现水泥窑处置含硫危险废物的稳定、安全、环保生产。
技术亮点：土壤修复技术各有优劣。笔者认为，生物修复以其可操作性强、效率高、适用性好、无二次污染、重金属资源可回收至地球循环系统等优点，应集中研发力量加大推广及应用，成为未来土壤修复的主要技术。研发的方向应重点在以下几个方面：（1）加强土壤及重金属富集生物的重金属检测技术及检测设备的研发，迅速有效的获取重金属富集及处理效率；（2）针对不同的重金属污染土壤探求修复周期短、重金属富集能力强、生命力强且对人类生命无害的生态物种，并将研发技术从实验室搬出来，形成可推广的适用性较高的生物处理手段；（3）按照各类重金属污染的特点编制有效的可富集生物类型及土壤修复技术操作流程清单，以利于操作者有针对性的高效实施修复操作作业；（4）探索重金属富集生物的综合利用途径，最大程度的将富集后的可用资源送回至地球循环系统。
