环境工程技术学报

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2012 第2卷第6期

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邓遵, 彭剑峰, 宋永会, 袁林江

2012, 2(6): 461-467. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.072

摘要(3250) PDF(861KB)(1365)

摘要:
针对厌氧反应器酸化问题，研究了2-溴乙烷磺酸钠(2-bromoethane sulfonate，BES)对厌氧折流板反应器(ABR)运行效果、中间代谢产物挥发性脂肪酸(VFA)及微生物群落结构的影响。结果表明，BES会导致ABR反应器处理效能降低，当BES投加量为0.27 mmol/L时，COD_Cr去除率由95%降到10%以下。BES的投加加剧了ABR反应器酸化风险，导致出水pH降到5.5以下，反应器内VFA明显积累，丁酸、戊酸和己酸等占VFA总量的36%以上，出水VFA浓度达到15.3 mmol/L左右；此外，BES的投加导致产甲烷菌的相对丰度降低25%左右，而产氢产乙酸菌及耗氢产乙酸菌的相对丰度分别增加了9%和7%。PCR-DGGE和多样性指数结果表明，BES的投加显著影响了ABR反应器内各隔室的微生物种群结构，导致反应器的细菌种群多样性及丰富度指数均有所减少，优势微生物种群由厚壁菌门、杆菌属变为拟杆菌门、螺旋菌门及δ-变形菌门。

基于分子量分布的石化污水厂出水溶解性有机物性质研究

徐敏, 吴昌永, 周岳溪, 张胜, 高祯, 孙青亮

2012, 2(6): 468-472. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.073

摘要(2967) PDF(589KB)(937)

摘要:
采用超滤膜法对某石化综合污水厂二级出水进行了分级，结合TOC、UV₂₅₄和三维荧光光谱分析，对不同分子量区间中的溶解性有机物的所占比例、物质特性和成分进行了研究。结果表明：污水厂二级出水中溶解性有机物分子量小于1 kDa的有机物所占比例最高，其DOC占原水DOC的92.7%。分子量为5和10 kDa的两种组分芳香构造化程度较高。三维荧光光谱分析表明，分子量大于1 kDa的溶解性有机物主要含有蛋白质类和腐殖质类物质，其中色氨酸类芳香族蛋白质所占比例较高。

污泥中磷和氮的厌氧溶出及其改性赤泥晶种结晶法回收工艺

赵海霞, 宋永会, 钱锋, 邓遵, 袁林江

2012, 2(6): 473-479. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.074

摘要(3180) PDF(919KB)(1071)

摘要:
为从污泥中回收磷和氮，研究了污泥中磷和氮的厌氧消化溶出及改性赤泥晶种诱导磷酸铵镁结晶法回收磷和氮的工艺。考察了污泥混合液中pH、温度和厌氧时间对厌氧消化溶出正磷酸盐(PO₄^3--P)和氨氮(NH₄⁺-N)的影响，结果显示：当温度为50 ℃，厌氧时间为5~7 d，不改变污泥混合液的pH，污泥厌氧消化可溶出的PO₄^3--P为200.0 mg/L左右，NH₄⁺-N为245.0 mg/L左右，N与P摩尔比为2.5:1。采用改性赤泥作为晶种诱导磷酸铵镁结晶的方法，对厌氧消化上清液中的PO₄^3--P和NH₄⁺-N进行固定化回收，考察了改性赤泥投加量、反应时间、搅拌速度和沉淀时间对厌氧消化过程中磷和氮回收效果的影响。结果表明，在改性赤泥投加量为10 g/L、反应时间为90 min、搅拌速度为200 r/min的条件下，PO₄^3--P的回收率为98.8%，NH₄⁺-N的回收率为39.9%。用扫描电子显微镜-能谱分析和X-射线衍射对固定化磷回收产物进行的表征显示，改性赤泥表面生成了磷酸铵镁。

载银TiO₂纳米管的制备及其光催化降解硝基苯废水

周永, 江芳, 张晋华, 孟繁春, 刘孝恒

2012, 2(6): 480-484. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.075

摘要(2786) PDF(673KB)(981)

摘要:
采用光还原法在TiO₂纳米管(TiNT)上负载金属银制备载银TiO₂纳米管（Ag/TiNT）。通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）以及比表面积分析等手段对样品进行表征，研究了TiNT的焙烧温度、反应体系pH和载银量对Ag/TiNT光催化去除硝基苯性能的影响。结果表明,采用光还原法在TiNT表面负载金属银后对纳米管的晶相组成和管状结构没有影响，且载银后的Ag/TiNT对硝基苯的光催化去除效率较载银前有明显提高。以400 ℃焙烧载银量为0.5%的Ag/TiNT为光催化剂，当硝基苯浓度为100 mg/L、pH为3.5、催化剂用量为0.4 g/L时，光催化反应140 min后，Ag/TiNT对硝基苯的光催化去除率达95.9%。

二氧化铅粉末多孔电极处理氨氮废水的研究

朱艳, 汪家权, 陈少华, 徐建华, 胡洁

2012, 2(6): 485-490. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.076

摘要(2965) PDF(812KB)(1000)

摘要:
采用高压塑片法制备纯PbO₂电极及掺杂石墨+活性炭混合粉体的PbO₂粉末多孔电极，通过扫描电镜、循环伏安手段对电极性能进行了表征，并以氨氮模拟废水为处理对象进一步考察电极的电催化性能。结果表明，PbO₂粉末多孔电极具有较高的导电性及电催化活性，最佳掺杂量为15%~20%。氨氮的去除率随电流密度和氯离子浓度的增大而增加。初始pH为3.0~10.0时，氨氮的去除率随初始pH的升高而降低；初始pH为11.0~12.0时，氨氮的去除率随初始pH的升高而升高。氨氮降解的主要机理是阳极产生的强氧化物（·OH、HClO和ClO^-）的间接氧化，其产物是以N₂为主的含氮气体及少量的硝酸盐氮。

模糊控制在污水技术评估实验室温控系统中的应用

张伟, 许春莲, 黄海明, 马爱君, 武少伟

2012, 2(6): 491-495. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.077

摘要(2847) PDF(604KB)(1349)

摘要:
为满足水污染防治生物处理技术验证评估的需要，实验用原水需具有合适、稳定的温度。针对温度控制系统具有不确定、非线性、大滞后等特点，采用自调整模糊控制算法，以原水经热交换前后的温度偏差及偏差变化率为输入，根据经热交换器后原水温度的反馈，自动在线调整控制器输出量，实时控制热水电动调节阀的开度，调节热水流量，使经热交换后的原水快速达到设定温度并稳定，为实现客观公正的技术验证评估提供必要的条件。基于Matlab工作环境下的Simulink仿真实验结果表明，模糊自调整控制器具有良好的动态性能，应用该控制器的温度控制系统获得了较好的快速性、稳定性和较强的鲁棒性。

美国固定压燃式发动机排气污染物排放法规研究

李刚, 袁盈, 纪亮, 武雪芳, 张国宁, 江梅, 任春

2012, 2(6): 496-502. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.078

摘要(2788) PDF(971KB)(1534)

摘要:
美国是世界上最先对固定式发动机污染物排放进行专门控制的国家，其固定式发动机排放法规基于最佳示范技术而制定。对于固定压燃式发动机，其排放法规与非道路移动机械用和船用压燃式发动机排放法规充分协调，该法规对“发动机”和“设施”均提出排气污染物排放控制要求，同时，对所用的燃油也进行了规定。在研究排放法规的基础上，分析了美国固定式发动机排放控制的特点，提出了我国制定固定式发动机排放标准的建议。

CO₂地质封存国内外研究概况与应用

臧雅琼, 高振记, 钟伟

2012, 2(6): 503-507. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.079

摘要(2905) PDF(665KB)(886)

摘要:
介绍了世界主要发达国家温室气体地质封存项目进展，我国CO₂地质封存的研究及示范性项目的进展情况，阐述了深部不可采煤层、深部咸水层和枯竭油气藏三种封存介质的特点，并比较了三种储存方式的优缺点。在文献分析和资料研究的基础上，对我国CO₂地质封存潜力进行初步分析，指出我国CO₂地质封存潜力巨大，对我国温室气体减排及社会经济的发展具有重要意义。

实证评估在中国环境技术评估中的作用

宋乾武, 白璐, 赵秀芹, 姜萍, 张伟

2012, 2(6): 508-511. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.080

摘要(2797) PDF(662KB)(1646)

摘要:
为推广实证评估，提高我国环境技术评估水平，通过深入剖析我国现行环境技术管理制度的问题，阐述了实证评估在我国环境技术评估中的作用，并提出实证评估是我国开展最佳可行技术（BAT）评估和环境技术验证（ETV）评估必不可少的手段。实证评估有助于加快新技术的孵化，推进环保技术的产业化。开展环境技术实证评估是我国建设环境技术评估制度的关键，也是提高我国环境技术评估管理水平的关键。

添加园林废物及冻融预处理对餐厨垃圾厌氧消化效率的影响

唐晓达, 万顺刚, 张又弛, 罗文邃

2012, 2(6): 512-518. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.081

摘要(2903) PDF(937KB)(1032)

摘要:
通过批处理试验，研究了三种不同类型园林废物〔小叶桉叶，美人蕉叶以及混合杂草(包括空心莲子草、猪毛蒿和胜红蓟)〕对餐厨垃圾厌氧消化的影响。结果表明，添加混合杂草处理表现出最佳的甲烷生产能力，甲烷产率达到827.0 mL/g(以挥发性固体计，下同)；而添加小叶桉叶和美人蕉叶处理，甲烷产率分别为307.9和287.3 mL/g。冻融预处理可以使添加混合杂草处理和美人蕉叶处理的甲烷产率分别提高25.0%和85.4%，混合杂草处理的产能效益由6 106 kW·h/t提高到7 633 kW·h/t，美人蕉叶处理的产能效益则由1 694 kW·h/t提高到3 141 kW·h/t。

不确定性机会约束无限混合整数优化模型在固体废物管理中的应用

苏婧, 纪丹凤, 席北斗, 何小松, 孟繁华, 王月

2012, 2(6): 519-524. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.082

摘要(2904) PDF(702KB)(1222)

摘要:
为了更切实有效地反映固体废物管理系统中的多重不确定性，将能够解决区间参数、功能性参数以及随机参数不确定性问题的优化方法相结合，建立了不确定性机会约束无限混合整数优化（IFICCMILP）模型。为了对比说明所建模型的适用性及特点，采用传统的不确定性混合整数规划(IMILP)模型与IFICCMIP模型进行求解。结果表明，由于新建模型输入参数的多样性以及严格的约束条件，其优化结果与IMILP模型有较大区别。传统模型只需要满足一个目标函数，而且约束条件的个数较新建模型少，所得的系统成本较低。但是，因为新建模型能够保证优化结果满足所有的目标函数和约束条件，具有更高的系统可靠性，可以避免由于少考虑约束条件和其他参数而造成的系统风险。此外，新建模型还提供了不同风险水平的优化方案，为决策者提供了更多的决策空间。

炼焦煤尾煤热解特性及富氢气体析出研究

刘海兵, 惠贺龙, 付兴民, 柳树成, 贾晋炜, 舒新前, 顾军

2012, 2(6): 525-530. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.083

摘要(2950) PDF(758KB)(946)

摘要:
基于热重分析和固定床热解试验，研究了升温速率和温度对高灰炼焦煤尾煤热解规律及产物的影响。采用Coats-Redfern积分法拟合计算了尾煤热解的动力学参数,得出尾煤热解反应活化能为22.6~66.2 kJ/mol，热解反应过程用三个二级反应进行描述。结果表明，温度对尾煤挥发分析出有重要的影响，600 ℃前气体缓慢析出，之后随温度升高，气体产量和热值增加显著，氢气、甲烷和二氧化碳先增加后减，一氧化碳随温度升高而增加；氢气在600 ℃前析出缓慢，之后大量析出，约900 ℃时达到最大析出量（72.61%），之后下降；甲烷（22.09%）和二氧化碳在约800 ℃时达到最大值。30 g尾煤热解气体产量为4.3 L，氢气产量为1.72 L，产物具有较高的再利用价值。

基于CA-Markov模型的海湾土地利用动态预测

吴季秋, 俞花美, 肖明, 葛成军, 唐文浩

2012, 2(6): 531-539. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.084

摘要(3263) PDF(2291KB)(1033)

摘要:
以海南八门湾为例，利用GIS分析手段，基于Markov预测结果分析，从土地利用适宜性原则与生态保护的角度出发，提出调整后的土地利用约束条件，运用CA-Markov模型，对研究区域2020年土地利用变化趋势进行了预测和模拟。结果表明，防风林、天然林和红树林等天然植被和功能性植被的面积将有所增加；养殖水面、果园和水田等农业生产性用地将有所减少。表明按照可持续发展原则对土地利用进行控制，能够在不影响当前经济发展的前提下，实现社会经济与生态环境协调发展的目标。

废镍镉电池处置和金属回收关键技术研究进展

程俊华, 张健, 徐新民, 陈刚, 李功宁, 王沛钊

2012, 2(6): 540-544. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.06.085

摘要(3175) PDF(829KB)(839)

摘要:
系统地介绍了处置废镍镉电池所涉及预处理、蒸馏、浸出、湿法分离和三废处理的关键技术，尤其是真空冶金、生物冶金、乳状液膜分离的研究成果，并对比了不同工艺对环境的影响。

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