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优质技术汇编第75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：针对高盐废水COD难以处理的问题，其团队结合当前高级氧化催化工艺的应用，提出采用电催化氧化的新型化学氧化工艺。在外加电场的作用下，通过直接氧化和间接氧化对水中的COD进行破环断链和氧化。直接氧化是指有机物在电极表面直接氧化为易降解有机物甚至无机化;间接氧化是指水分子和氯离子在阳极板生成羟基自由基和氧自由基等强氧化物，通过上述强氧化物的协同作用将难降解的有机物去除。这种技术具有适应性强、操作维护简便、无需添加药剂、设备结构简单、效果显著和处理时间短等优点，对于煤化工、石油化工、印染、制药、焦化和造纸等特别难处理的工业废水中的COD、氨氮及色度等都有很好的去除效果。
技术亮点：序批式间歇活性污泥(SBR)工艺具有占地省、运行方便灵活等优点,但存在脱氮除磷效率不高、沉淀阶段直接出水水质不稳定等问题,无法满足高排放标准。随着国家城市水环境提升、黄河流域高质量发展等行动计划的加速,污水处理厂出水需要由一级B提标至一级A或更高标准排放,SBR工艺的污水处理厂均面临提标改造。AAO工艺可较大限度地挖掘生物脱氮除磷的潜力,同时,预处理增加初沉池、深度处理采用微絮凝过滤可有效保障出水水质达标排放。本文以西北某污水处理厂提标改造为例,在实际进水水质浓度超出原设计水质浓度较多、预留用地受限、冬季低水温的条件下,介绍SBR工艺污水处理厂提标改造方案,并对提标改造后运行效果进行分析,为该类型的污水处理厂提标改造提供参考。
技术亮点：本文综述了近年来国内外基于二维纳米材料的水处理功能膜材料研究中取得的主要进展，主要包括功能膜材料的分类、制备方法以及在水处理中的应用，最后还展望了二维纳米材料在水处理功能膜领域的研究和发展方向。基于二维纳米材料的新型功能膜材料具有可调控的分离性能，可以实现trade-off效应的突破。同时，二维纳米材料以其独特的片层结构、催化性能以及可修饰性，赋予膜材料新的可能性，在新型功能膜的制备和应用中展现出了巨大的潜力，对拓宽膜的功能和应用具有重要促进作用。未来，二维纳米材料的新型功能膜材料在以下几个方面具有良好的发展前景：①限域催化，以二维纳米材料堆叠形成的规整二维孔道可以作为负载芬顿/光/电催化剂的基底或二维纳米材料本身作为催化剂；②盐分离，以二维纳米孔道的电压门效应或表面电荷的调控强化分离；③监测传感，尺寸可调控且具有高比表面积和传导效率的二维纳米孔道可用于实现灵敏度高、特异性强的电化学监测传感。
技术亮点：目前厂区新增头孢唑肟钠项目，共产生46股废水，废水具有无机磷含量高、有机物浓度大、盐度大和水量大的特点，同时还有大量二氯甲烷和有机磷，处理难度较大；头孢类废水具有浓度高、杀菌能力强、难降解等特点。目前已有的污水站无法负荷新增项目废水，需要对新增项目废水进行针对性处理，达到污水站进水要求，以适应厂区生产的需要。结合现有污水站处理设施以及已有废水污染物情况，将头孢唑肟钠产品产生的46股废水进行分类，针对不同种类废水所含物质及污染物浓度进行分质处理，处理出水混合污水站原有废水进行生化处理，为了保证出水达标并为后期污水提标改造做好基础，通过臭氧催化氧化对生化出水进行深度氧化处理，最终出水各项指标均较低，可稳定达到园区接管标准，COD≤500mg/L、NH3-N≤50mg/L、TP≤1mg/L、pH6~9。
技术亮点：含砷工业污泥是采用化学沉淀法处理工业含砷废水产生的一类危险废物，这类固体废物具有总砷含量高且浸出毒性大的特点。近年来，含砷工业污泥的污染和处置问题已引起了国内外学者的广泛关注。归纳了3类常见含砷工业污泥的来源、组成特性和环境风险，并从处置效果、作用机理和经济成本等方面评述了稳定化/固化和资源化利用2种处置技术对不同类型含砷污泥的适用性，进而针对现有处置技术存在的研究和实践上的不足展望了含砷污泥安全处置相关的未来研究方向。
【大气·VOC治理技术】
技术亮点：焦化行业存在烟气温度高，NOx含量高，焦炉串漏问题普遍存在，烟气量和烟气成分周期性发生变化，水分差异大的特点。随着焦化行业持续推进超低排放改造，NOx排放限值的逐渐降低，为了降低NOx的排放数据，脱硝剂的过量投加，在烟气中出现逃逸氨，给冷干直抽法CEMS造成SO2检测值偏低或“0”，全程通 SO2标气响应时间和示值误差超标的问题。问题的来源在于冷凝水析出，溶解SO2；逃逸氨在CEMS中发生二次脱硫，且生成的铵盐能吸附SO2。对目前成熟应用的滴加液体磷酸技术，及高温固态填料除氨+Nafion管干燥器除湿技术进行了研究，最终确认并使用了PreGASS除氨、除湿预处理系统。在某焦化厂焦炉排口CEMS进行了长时间应用，彻底解决了监测数据偏低、全程通标气不达标问题，预处理系统的效果 完全符合国标和地方标准的要求，确保了在线监测数据的“真、准、全”。
技术亮点：介绍了中国石油抚顺石化公司1.70 Mt/a重油催化裂化装置烟气系统运行中出现的脱硫塔部分喷嘴损坏、升气管结垢、填料堵塞和省煤器管束外壁结盐等问题。对洗涤塔堵塞物和余热炉堵塞物进行化学分析得知，出现以上问题的主要原因是CO焚烧炉的氧含量低，导致大量未燃尽炭组分与逃逸的NH3形成硫酸氢铵结晶等颗粒物，形成堵塞物。提出了整改措施：操作中提高CO焚烧炉的氧含量，修复或更换脱硫塔喷嘴，增加喷淋和蒸汽吹灰设施等。重油催化裂化装置烟气系统系列问题的发生，主要原因是CO焚烧炉的氧含量低，导致未燃尽炭组分黏性较强,并与从三级旋风分离器逃逸的超细催化剂微粒形成胶质状油泥,附着在脱硫塔喷嘴、升气管、填料层等部位。为满足炼油厂节能减排的要求，降低排烟温度，致使逃逸的NH3与SO2则形成了硫酸盐。当烟气温度低于硫酸氢铵的析出温度时，析出的硫酸氢铵晶体就附着在省煤器等设备表面。
技术亮点：现阶段，研究烟气脱硫脱硝除尘一体化技术的国家数量比较多，但多数国家所处的阶段均为实验性研究，还需要较长的时间才能使该项技术大规模的推广。传统脱硫、脱硝、除尘技术中，各项处理工作分开进行，而且每项处理工作均具有复杂的流程，同时，使用的相关机械脱除设备多比较庞大，无论是运行成本，或是管理成本均比较高，而且管理难度也比较大，导致缺陷的存在，影响了实际的脱硫、脱硝、除尘效果，也限制了这些技术的推广及应用。本文主要针对有色冶炼烟气同时脱硫脱硝技术展开分析,在传统技术基础上，经大量研究，提出烟气脱硫脱硝除尘一体化技术，该项技术中包含多种的具体方法，如脉冲电晕法、活性炭或活性焦吸附法等，经处理后的脱硫、脱硝、除尘效果均比较理想，也更为适合广泛的推广及应用。
技术亮点：现阶段，随着科技不断的创新和发展，低温脱硝催化剂的实验室研究已经相对成熟，但是实际工业烟气中一般含有一定含量的H2O，其对于催化剂的毒害作用是限制该技术工业化应用的一个瓶颈。经过对低温脱硝催化剂的研究发现，锰基催化剂凭借其优良的低温活性受到广泛关注，但是由于大多数研究都是在实验室中进行的，模拟烟气中并没有含H2O，而实际工业锅炉烟气H2O都占有一定的比重，对催化剂的毒害作用非常明显，因此，如何提高催化剂的抗水性，开发出适用于大规模工业化应用的高稳定性催化剂仍然是未来的重点研究对象。
技术亮点：本文详细介绍了湿法脱硫三塔串联工艺在山西通才炼铁厂12㎡竖炉烟气脱硫改造中的应用实践。为了应对日益严格的竖炉烟气排放要求和能源节约需求，竖炉烟气治理也迫在眉睫。经过实践数据分析，结合矿粉采购指标等因素，得出石灰-石膏湿法脱硫工艺适宜脱除球团矿、烧结烟气中的SO2及烟气中的含尘（浓度），有效控制SO2的排放。球团烧结矿烧结烟气脱硫必须选择合适的脱硫工艺，有效控制SO2排放。竖炉脱硫从2019年8月份投产至今已连续运行9个月之久，烟气处理效果良好，脱硫效率达99％以上，最高可达99.8％以上，SO2排放浓度＜35mg/Nm³，粉尘排风浓度＜10mg/Nm³，满足球团竖炉烟气超低排放要求。通过实践结果表明，石灰（石）-石膏法脱硫工艺是一种适合于处理烧结球团烟气SO2的有效方法，脱硫系统的建成及连续稳定高效运行，为球团稳产和高产奠定了坚实的基础，为通才炼铁厂减排工作发挥了重要作用。
【噪声·振动治理技术】
技术亮点：相比其他地铁线路轨道减振形式，中等减振扣件具有造价低、易于维护、方便调节轨距等优点，在地铁建设中逐渐被广泛采用。为研究中等减振扣件在行车环境中的减振性能，对某地铁安装中等减振扣件的直线断面的钢轨振动加速度、道床振动加速度、隧道壁振动加速度以及钢轨动态位移进行现场测量。测量时主要依据GB/T13441系列标准，采用铅垂向Z振级VLZ作为评价指标，对振动加速度数据进行1/3倍频程分析。通过与安装普通扣件直线断面的相应测量结果进行对比可知，（1）中等减振扣件可有效减小隧道壁的振动达8dB 以上。（2）通过对钢轨、道床以及隧道壁的振动测试，可知中等减振扣件具有较好的减振效果。（3）根据钢轨动态变形测试结果可知，虽然安装中等减振扣件的钢轨竖向位移、轨头横向位移、轨距变化量比安装普通扣件的有所增加，但是其增加值均在允许范围内，可以满足列车安全运营的要求。（4）研究结果对于中等减振扣件的设计以及地铁线路轨道结构设计与规划具有参考与借鉴意义。
技术亮点：孔隙率是影响声衬噪声阻尼特性的主要结构参数，在声衬结构优化方面起到关键作用。首先，基于由一系列8个完全相同的狭缝赫姆霍兹谐振器组成的单层声衬模型，利用COMSOL Multiphysics软件研究切向流作用下单层声衬在不同孔隙率下的传输损失，然后优化设计一种双层声衬，并与单层声衬的吸声性能进行比较，通过数值结果与文献实验测量结果对比验证，讨论孔隙率、切向流及层数对声衬阻尼性能的影响。结果表明：相较于无流情况，切向流存在时，随着孔隙率的增加单层声衬的吸声能力逐渐增强，噪声衰减主要发生在共振频率附近，同时切向流作用也会降低声衬产生的传输损失、改变共振频率，双层声衬的优势在于明显拓宽消声频率范围。研究成果为今后实际应用中声衬的优化设计提供了一种可预测方法。
技术亮点：以电动汽车驻车制动工况下车内噪声舒适性为研究对象。首先根据实测数据初步判断电子真空泵为车内噪声主要来源，然后以声压级和响度作为综合评价参数，通过噪声传递路径剖析，获知结构噪声是影响车内噪声性能的主要因素。最后针对振源和路径提出调校优化方案：(1)在真空泵本体上粘贴阻尼材料；(2)优化安装支架结构，提高其刚度。该方案使车内噪声声压级降低6.46 dB(A)，响度降低约1sone，车内噪声性能得到明显改善，声品质得到大大提升。上述研究表明：综合运用声压级和响度可为电动车噪声舒适性分析提供更客观、全面的评价参数；真空泵所导致结构噪声是影响车内噪声性能的主要因素。
技术亮点：高速列车观光区位于司机室后方，作为重要的商务或特等座区域，其对车内噪声有更为严格的要求。但受车头显著声源激励影响，车内噪声普遍偏大。采用试验与信号分析方法，基于声源识别和工况传递路径分析原理，开展高速列车观光区噪声源识别和传递路径贡献分析。首先，分析高速列车观光区车内噪声的频谱特性及其随列车运行速度的变化规律，确定观光区噪声的显著频率区段及其声压级水平；然后，利用球形阵列进行观光区声源识别，揭示观光区噪声源分布特性：进而，开展工况传递路径分析，将空气路径和结构路径对车内噪声的贡献进行量化；最后，对各关键传递路径进行识别和量化排序。结果表明：列车速度在200km/h至350km/h范内增加50km/h，观光区噪声总值增大3dB(A)至5dB(A)；以350km/h运行时，转向架区域噪声与振动是主导激励源，在噪声显著频率范围50Hz至500Hz内结构激励是导致观光区噪声的主导因素，其中最大贡献路径为抗蛇行减振器垂向。
技术亮点：针对超高速切削铜材料电极产生的噪声问题，通过用INV3018G型噪声仪采用多因素正交试验方法进行数控切削削噪声实验，采用大数据分析的方法，对实验数据进行极差和方差分析，得出各因素对切削噪声的贡献大小优次为装夹高度、主轴转速、进给速度和背吃刀量，显著性大小依次为装夹高度、主轴转速、进给速度和背吃刀量，其中装夹高度对环境噪声的影响最大。通过数控加工电极切削参数的合理选择，可达到降低工作环境噪声的目的。通过对超高速切削加工电极产生的噪声进行分析，后续研究可以建立噪声数值与影响电机加工参数建立相应的线性关系，根据噪声数值大小来判断切削参数是否合理，从而实现切削参数的快速优化，为技术人员合理选择参数提供参考。
【固废处理、土壤修复技术】
技术亮点：煤矸石是煤矿开采过程中产生的附属物，这种附属物是一种工业废弃物，如果处理不当，不仅影响到矿井环保工作的推进，同时会浪费土地资源，制约矿井的可持续发展。因此，如何合理有效的利用煤矸石是每一个矿井必须要面对的问题。基于此，本文对现煤矸石的危害、利用现状进行阐述，寻求利用煤矸石的有效途径，将煤矸石变废为宝，提高利用率，为类似矿井煤矸石的处置提供借鉴。煤矸石的综合利用关系到煤炭企业的再发展、产业链的延伸、环境保护以及循环经济的发展和经济的转型。通过对煤矸石的综合利用，既可变废为宝，也可大大降低煤矸石对环境的危害，实现环境和经济的可持续发展，因而，具有显著的环境效益、经济效益、生态效益和社会效益。
技术亮点：将原状粉煤灰采用球磨机加入助磨剂进行粉磨，进而增加粉煤灰的细度、比表面积和活性。将水泥、磨细粉煤灰和 Ｓ９５ 矿渣粉按不同比例混合，制备了复合掺合料。通过实验详细研究了粉煤灰细度及掺量对复合掺合料凝结性能、流动性能和力学性能的影响规律，为粉煤灰复合掺合料的应用提供依据。粉煤灰作为燃煤工业副产物， 目前呈现大量堆积与亟待应用阶段［１］。将中低品位的粉煤灰进行粉磨提高其活性， 将水泥、 磨细粉煤灰和 Ｓ９５ 矿渣粉按一定比例混合， 制备复合掺合料进而替代部分矿渣粉是粉煤灰综合利用的有效途径之一［２］。本文将原状粉煤灰进行粉磨， 研究粉磨不同时间 后的粉煤灰通过对 Ｓ９５ 矿渣粉的等量替代制备成复合 掺合料， 得到粉煤灰细度及掺量对复合掺合料凝结性能、 流动性能和力学性能的影响规律。
技术亮点：赤泥因其具有独特的性质受到国内外众多学者的研究，目前的文献研究表明，赤泥有工业化的应用，但是大都建立在赤泥脱碱之后，并且赤泥大规模、绿色、节能、经济的工业化应用仍然处于探索阶段。多数脱碱方法都有着较好的脱碱效果，但是脱碱过程当中存在的脱碱周期长、能耗大、会造成二次污染等问题制约了大规模赤泥脱碱方法的应用，因此赤泥脱碱在当下仍是需要研究的难题。赤泥脱碱是综合利用的前提，也是可持续发展氧化铝产业的必要条件，针对上述问题，建议对赤泥脱碱的研究主要关注如下方面：（1）深入研究赤泥的脱碱机理，如微生物修复法多数去除的是赤泥中的游离碱，而酸浸法可去除赤泥中的结构碱，应加强多学科间的合作，对脱碱方法进行改进，提高脱碱效率。（2）筛选合适的耐盐碱微生物，提高微生物产酸效率，改善赤泥堆场周围的生态环境。（3）提高赤泥脱碱后固液分离效率，从而提高赤泥资源化的利用率。（4）协同利用其他工业上产生的废气、废渣、废酸等，利用“双废结合”的方式，进行赤泥脱碱。（5）开发经济可行的赤泥资源化利用场景，例如将脱碱后的赤泥用于建材领域、制备环境修复材料等。
技术亮点：处理过酸性矿涌水的赤泥如果未经处理大量堆存会对环境造成严重的危害，对其进行土壤化改良是实现其大宗消纳的一种可行性方法。腐殖酸呈酸性，是自然界中广泛存在的大分子有机物质，其对土壤的修复和改良作用十分明显。为研究腐殖酸改良脱碱赤泥的环境风险，通过腐殖酸联合脱碱赤泥试验，对脱碱赤泥及其浸出液的理化性质进行了分析，并对添加腐殖酸后脱碱赤泥的浸出风险进行了评估。结果表明：添加质量百分比（腐殖酸:赤泥）为10%的腐殖酸改良脱碱赤泥效果最好。此时，脱碱赤泥pH由9.1降至7.8左右；脱碱赤泥在pH较高时电动电位（Zeta电位）绝对值由20增大到28；腐殖酸中的富里酸类物质会逐渐转变成更加稳定的胡敏酸类物质；脱碱赤泥浸出液金属离子浓度降低，对赤泥金属离子固定有一定积极作用。综上，腐殖酸改良脱碱赤泥可以降低脱碱赤泥的环境风险。
技术亮点：国内目前锰渣资源化利用技术按照用途主要分为三类：回收金属锰、制备肥料、生产建筑材料。采用生物法或物理化学结合浸出法回收金属锰，可以对锰渣部分污染物进行无害化处理，尤其适合用于伴生有一定量的其他贵金属的锰矿渣。但因铜仁锰渣中的可回收的有价元素含量较低，回收利用经济价值不高，同时锰渣回收金属后其他污染物仍然存在，并未完全达到处理锰渣的目的，因此该技术不适合在铜仁单独使用，建议与其他资源化利用技术相结合。采用锰渣制备复合肥，充分利用了锰渣中钙、镁、铁、锌等微量有益元素，具有改土肥田、增强作物抗性、提高作物产量、改善作物口感的功能，可以结合测土配方技术，同无机肥、生物有机肥配合施用。因此，在引进该类技术时，需要严格按照国家相关标准，对用该技术制备肥料施用后的土壤污染情况、农作物食品安全性进行评价，符合国家食品安全标准的既可作为引进和推广的技术。
