化学与固废资源化

本文较系统地探讨了化学与固废资源化的关系,对固废济源化概念、化学在综合资源化及原位资源化中的应用以及有关的高新技术作了简介。     

工业固废资源化过程中组分“分离-转化-定向制备”研究进展

工业固体废物作为一种潜在的混合复杂资源,其价值可随时空变迁而发生改变。目前,对于工业固废的资源循环利用更多的是在微观层次上对多元多相体系的工业固废从化工、冶金、矿物资源加工等角度进行系统研究。本文从“分离”、“转化”和“定向制备”三个方面阐述工业固废资源化过程中组分迁移及控制技术的相关研究进展。首先介绍了工业固废中有价金属的分离(湿法、火法、结晶等),并对分离方法进行了总结和对比;同时,对于较难分离的工业固废,综述了转化(无害化)作用机制及研究现状;最后,对于低品位工业固废的利用难度大、成本高的特点,着重分析了不同工业固废功能性材料的制备及性能研究概况。提出工业固废在“分离-转化-功能材料制备”综合利用过程中的发展方向及建议。     

Combustion of sludge coal water slurry and emission property of contaminants

在3.2MW卧式炉中对污泥水煤浆和大同烟煤水煤浆进行了对比燃烧实验,分别研究了煤浆的着火、燃烧、结渣及污染物排放特性.结果表明,掺混10％污泥的水煤浆着火容易,燃烧稳定,炉膛火焰分布均匀,燃烧和结渣特性均优于大同烟煤水煤浆.污泥的添加使水煤浆燃烧烟气中SO2和NOx的浓度偏高,实际应用中可通过加入固硫剂等方式缓解.污泥水煤浆在卧式炉中的燃烧状况较理想,为城市污泥资源化利用提供了一条可行的新途径.     

污泥水煤浆燃烧和污染排放特性研究

在3.2 MW 卧式炉中对污泥水煤浆和大同烟煤水煤浆进行了对比燃烧实验,分别研究了煤浆的着火、燃烧、结渣及污染物排放特性。结果表明,掺混 10%污泥的水煤浆着火容易,燃烧稳定,炉膛火焰分布均匀,燃烧和结渣特性均优于大同烟煤水煤浆。污泥的添加使水煤浆燃烧烟气中SO₂和NO_x的浓度偏高,实际应用中可通过加入固硫剂等方式缓解。污泥水煤浆在卧式炉中的燃烧状况较理想,为城市污泥资源化利用提供了一条可行的新途径。     

金华市城市污水处理厂污泥成分及农用价值分析

为确定金华市城市污水处理厂污泥资源化利用途径,对金华市某污水处理厂的脱水污泥进行了采样和成分分析.结果表明,所有污泥为中性,pH 6.89,含水率较高75%;污泥中有机质、氮、磷、钾含量丰富;污泥中重金属的含量较低,均符合国家农用污泥中污染物控制标准.以此为基础对污泥的农用价值及其应用前景作了分析和展望.     

粉煤灰在环境材料中利用的研究进展

能源转化的燃煤过程产生大量粉煤灰,其资源化利用不但减少环境污染而且提高经济效益,已成为人们研究的热点。本文综述了粉煤灰作为吸附剂在去除烟气NOx、SOx、汞、有机芳烃和污水中重金属离子、磷和氟离子以及有机化合物中的应用。粉煤灰中未燃尽的炭在吸附过程中起重要作用。粉煤灰合成沸石控制污染物是粉煤灰在环境材料方面利用的发展方向。基于"以废治污"科学理念,提出了利用粉煤灰制备DeNOx添加剂降低流化催化裂化(FCC)再生过程NOx排放新工艺,开辟粉煤灰资源化利用新途径,同时为FCC再生过程NOx污染物控制技术提供理论支持。     

草甘膦废液处理及资源化利用研究进展北大核心CSCD

草甘膦[N-(磷酸甲基)-甘氨酸]是一种除草活性高的有机磷农药,其生产过程产生的废液成分复杂,有机物和盐含量高,无害化处理和资源化利用难度大。本文综述了2000年至今焚烧、高级氧化、吸附、化学沉淀和膜分离技术等国内外处理草甘膦废液主要工艺的原理、性能和优缺点。焚烧、高级氧化技术及生化法处理草甘膦废水的选择性较低,不利于草甘膦废水的资源化利用。吸附法普遍存在吸附剂吸附容量小的问题,开发吸附量大、成本低廉且易循环利用的吸附剂是草甘膦废液处理工业应用的发展方向。化学沉淀法在高盐、高总磷和高化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)废水环境中分离性能优异,但产生大量成分复杂的污泥,需进行二次处理。采用膜组合方法对废液进行除杂浓缩,可有效回收有价产品,截留有害物质,但因废水成分复杂,单独使用膜技术处理草甘膦废水不能完全达到处理指标。液膜、聚合物包容膜等新型膜技术稳定性好、使用寿命长、操作简便和环境友好等,在草甘膦等农药行业中高盐有机废水的绿色经济处理和有价物高值回收利用等领域展示了广阔的应用前景。     

药毒物分析中磁性固相萃取技术的应用进展

磁性固相萃取是一种新型的样品前处理技术,具有萃取时间短、吸附能力强、有机溶剂使用量少、操作简单快捷等优点,已经广泛应用于样品的分离提纯.在简要介绍磁性固相萃取技术发展、材料制备的基础上,着重对国内外磁性固相萃取技术在药毒物分析方面的发展现状以及应用进展进行了综述,以期为法庭科学领域相关物证鉴定提供参考,为严厉打击相关违法犯罪活动提供科学理论与实践依据.     

以废玻璃制备泡沫玻璃及其性能研究

发泡玻璃是一种新兴的隔热、隔音材料,为了实现废玻璃资源化利用,以废玻璃为原料,以CaCO_3为发泡剂、以Na_3PO_4作为稳泡剂、以H_3BO_3作为助溶剂,经过高温熔化、发泡、退火等过程,制备出泡沫玻璃,并研究了发泡剂含量和发泡温度对泡沫玻璃表观性能、隔热性能和力学性能的影响。     

“十二五”期间废固处理将迎黄金发展期

据报道,“十二五”期间,我国废固处理行业投资明显加速,占环保投资比重显著增加,中国废固处理行业将迎来快速发展期。据环保部环境规划院预测,“十二五”废固处理行业投资将达到8000亿元,较“十一五”期间翻两番。     

酯-二苯酮光化夺氢反应活泼自由基的ESR研究

自旋捕捉技术与ESR相结合,为检测反应过程中产生的自由基活泼中间体提供一个方便且有效的方法。近年来,国内外研究工作者利用这一方法,对固相,液相和气相中产生的活泼自由基已进行了广泛的研究^[1-12]。     

辐射技术在环境保护中的应用

由于高能电子束和γ射线本身具有的特性,其辐射技术在环境保护领域具有巨大的应用潜力。本文介绍了国内外利用辐射技术在废水、废气和固体废物(“三废”)处理中的研究和应用,涉及印染废水、造纸废水、硝基苯胺类物质、卤系阻燃剂类物质、环境内分泌干扰物和藻毒素的处理,燃煤尾气脱硫脱硝,以及挥发性有机物、污泥等方面的处理研究,并对辐射处理各种有机污染物的机理进行了探索和分析。表明辐射技术是处理“三废”的一种十分有效的方法。同时,讨论了辐射技术在环境处理应用中的有限性,并对该技术的研究和发展方向进行了展望。     

基于元素分析的污泥焚烧处置综合性评估

污泥的无害化处置和资源化利用是目前社会关注的重点,对污泥泥质的综合性评估是污泥处置和利用的前提。采用8个地区的出厂污泥,基于元素分析结果,综合考虑其碳排放量和风险性,对污泥“焚烧+灰渣利用”处置方式进行综合性评估。污泥的工业分析发现地区1、7、8污泥中的干基低位发热量均值分别为11.60 MJ/kg、10.39 MJ/kg和12.04 MJ/kg,有机物含量均值为53.98%、51.23%和54.97%,发热量和有机成分显著较高,发热量和有机成分存在显著正相关关系（p<0.05）。而地区1、2、6污泥的重金属含量较高,8个地区的污泥浸出液中镍、铜、锌所占比例较大,占总体约90%。从碳排放和风险性分析可得,地区1、7、8的碳补偿量分别为958.59 kgCO2/t、909.08 kgCO2/t和963.39 kgCO2/t,碳补偿量较大,总碳排放量较小,但地区1污泥在采用制砖、水泥熟料处置时综合污染指数分别为0.72和0.71,在污染警戒范围（0.7~1.0）。结果表明,地区1、7、8的出厂污泥宜采用“焚烧+灰渣利用”处置方式,但地区1污泥处置时需关注重金属污染风险。污泥的元素分析能为污泥的焚烧处置提供科学性指导。     

固相微萃取技术在法庭科学领域中的应用

综述国内外固相微萃取技术在法庭科学领域中毒物、毒品和微量物证(炸药残留物、助燃剂残留物、人体气味)样品前处理及分析中的应用,以及在火场助燃剂残留物及人体气味鉴别方面的应用;对固相微萃取技术在法庭科学领域中的发展方向进行了展望。可以对法庭科学领域毒物毒品、微量物的相关研究和侦查办案提供参考。     

污泥厌氧水解/酸化的影响因素及研究进展

污泥厌氧水解/酸化作为一种新型的污泥处置技术,由于具有较好的处理效果,已逐渐成为环境化学研究领域的热点。本文综述了国内外污泥厌氧水解/酸化产酸的研究现状,重点阐述了营养物质在厌氧条件下的化学变化以及pH、温度、氧化还原电位、碳氮比(C/N)、泥龄(SRT)及表面活性剂等对污泥厌氧酸化的影响,对其研究进展进行综述,并指出了污泥厌氧水解/酸化产酸在污泥处置方向的可行性和应用前景。     

利用柠檬酸去除污泥中重金属的新工艺

经柠檬酸络合后采用离子交换法处理污泥中的重金属,该方法包括3个步骤:浸提过程、固液分离、浸提液的净化和循环。对影响浸提液的净化和循环步骤中的主要影响因素进行了研究。结果表明,732型阳离子交换树脂性能优异,对重金属的离子交换率接近100%;以5%HCl溶液为洗脱剂,动态逆流操作条件下,Cu、Ni和Zn的洗脱率分别达到88.85%、86.15%和88.40%;以铝片为置换剂,对重金属Pb、Cd、Cu、Ni都能得到90%以上的置换率。循环实验表明,处理后污泥中的重金属含量符合《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84),柠檬酸可以实现循环使用。     

UAE/SPE-GS/MS法同时测定纺织废物中17种氯苯类污染物

本文建立了超声波辅助萃取/固相萃取法-气质联用法(UAE/SPE-GS/MS)同时测定纺织固废物中17种氯苯类污染物的分析方法。从超声萃取溶剂、超声萃取时间、超声萃取温度和固相萃取小柱等前处理条件进行优化,以保留时间定性,外标法定量。结果表明,纺织固废样品在超声50℃的水浴中经二氯甲烷溶剂超声萃取30min后,再通过弗罗里硅土(Florisil)固相萃取柱净化,测得17种氯苯类污染物的回收率为80%～107.6%,相对偏差RSD(n=10)小于5.5%。     

流化催化裂化再生过程NO_x控制技术研究进展

根据流化催化裂化(FCC)再生过程中NOx的生成机理和特点,FCC再生过程中NOx控制技术主要包括FCC原料预处理与改变工艺参数、脱NOx添加剂和FCC再生烟气脱硝3种。本文综合分析了FCC再生过程NOx控制技术原理、工艺流程及特点,在现有技术的基础上,以"以废治污"为指导思想,提出了利用粉煤灰制备脱硝催化剂,构建了原位催化还原与烟气返回耦合降低FCC再生过程NOx排放新工艺,开辟了粉煤灰资源化利用新途径,为开发FCC再生过程中NOx污染控制技术提供科学理论指导。     

玉米秸秆改性废胶粉复合材料研究进展

废轮胎橡胶经粉碎和机械剪切制得废胶粉,属于热固性聚合物很难降解,回收利用成本高,而且在加工胶粉过程中其结构受到破坏力学性能较差,这些因素限制了它的应用。然而它仍具有一定弹性、耐磨性和抗滑性,仍然保留一些橡胶优异的性能,对其进行适当的改性还能够应用,有望替代目前短缺的橡胶及制备板材及路面材料。本文综述了国内外废胶粉的应用领域和国内外研究现状,尤其对玉米秸秆改性废胶粉复合材料的应用及研究现状进行了综述和分析,并在此基础上,对玉米秸秆改性废胶粉复合材料的应用前景进行了展望。     

用于光催化分解硫化氢制氢的金属硫化物

硫化氢(H₂S)作为一种剧毒、恶臭的强腐蚀性气体,广泛来源于人类活动和自然界,对动植物生存和环境都具有较大的危害。光催化分解H₂S制氢是一种理想的H₂S处理技术,可以同时实现H₂S的转移和清洁能源氢气的产生。近年来,金属硫化物由于其优异的可见光响应、恰当的能带结构和对H₂S有高的稳定性,因此被广泛地应用于光催化分解H₂S制氢。本文对近年来国内外金属硫化物驱动H₂S资源化利用制氢领域取得的重要进展进行了概述和总结,探讨了不同反应媒介下光催化分解H₂S制氢机制;特别关注了一些为实现高效稳定光催化H₂S资源化利用制氢的优异调控策略;最后,对H₂S资源化利用的挑战和前景进行了展望。