温湿电场对PM2.5及SO3的脱除性能

为深入研究温湿电场对PM_(2.5)及SO_3的脱除性能,采用实验室研究、工程调研或实测相结合的手段,系统分析了湿式电除尘器(WESP)对PM_(2.5)及SO_3的脱除规律,尤其是高SO_3浓度对湿式电除尘器性能的影响及其应对措施。实验研究发现:电源电压分别为35、45、55 kV时,湿式电除尘器对总尘、PM_(2.5)和SO_3的脱除效率分别为60.8%、75.2%、82.4%,53.7%、67.1%、76.8%和43.4%、58.6%、72.7%;随着电压的增加,各粒径段颗粒的分级脱除效率均有明显提升,但0.1～1μm提升最为明显;鉴于烟尘的吸附及SO_3的调质作用,烟尘和SO_3两者有一定的相互促进脱除作用,但SO_3浓度过高,容易在放电极线周围形成高密度的空间电荷,导致电晕电流降低,除尘效率下降;针对高浓度的SO_3,采用降温方式,可有效提高湿电场的烟尘及SO_3脱除性能。工程实测发现:单独使用湿式电除尘器或是与其他相关技术耦合应用,均对烟尘及SO_3有较高的脱除效率;湿式电除尘器对烟尘及SO_3脱除效率分别为63.5%～88.3%、65.1%～71.9%,与湿法脱硫耦合使用,效率分别达82.1%、86.1%,与相变凝聚器(PCA)耦合使用,效率分别达92.3%、90.1%。上述研究可为湿式电除尘器的宽范围、多场合应用提供参考。     

燃煤电厂SO3排放特征及其脱除技术

通过现场实测和文献调研相结合的方式,对目前燃煤电厂SO3排放特征进行较全面的表征,排放浓度为0.3~22.7 mg·m-3,按10 mg·m-3和5 mg·m-3排放限值考核,达标率分别为89.8%、66.7%。对现有除尘、脱硫设备及新技术的SO3脱除能力进行定量分析,常规电除尘器对SO3脱除率仅为10%~20%;低低温电除尘技术可达95%以上;电袋复合除尘器可达80%以上;常规石灰石石膏湿法脱硫技术多在30%~60%,采用旋汇耦合、双托盘等技术后,SO3脱除率可达90%以上;金属板式湿式电除尘器多在50%~80%,导电玻钢管式湿式电除尘器多在60%~90%;碱基干粉或溶液喷射技术均可达到80%以上的SO3脱除效果;烟气冷凝相变凝聚技术在消除有色烟羽的同时,也具有一定的SO3脱除效果。根据不同SO3脱除技术对比结果,碱基喷射技术不仅可以实现较高SO3脱除效果,还可有效解决空预器的腐蚀、堵塞等问题,将是未来解决高浓度SO3问题的主流技术方向。     

不同过滤介质对PM2.5过滤性能与效果

测定了不同孔径结构的无纺布和聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜电晕前后对Particulate Matter 2.5(PM2.5)的过滤性能,研究了材料的孔径与结构、过滤气流量、电晕放电对PM2.5过滤效率的影响。结果表明,聚酯无纺布和PVDF微滤膜对PM2.5的过滤性能差别较大,电晕放电处理技术能有效提高过滤介质对PM2.5的过滤效率。过滤介质有效过滤面积为10.2 cm2、过滤气流量为4 L/min时,克重数为50 g/m2的聚酯无纺布电晕处理后对PM2.5的过滤效率为77%,过滤压降为2.3 kPa;而孔径分布为0.7~1.0 μm的PVDF微滤膜电晕处理后对PM2.5的过滤效率达到99.79%,过滤压降为2.2 kPa,具备了高效低阻的性能。     

济南市PM2.5化学组分及污染特征分析

为探讨济南市大气PM_(2.5)主要化学组分和污染特征,2017年在济南市开展了PM_(2.5)样品采集工作,分析了PM_(2.5)中有机碳(OC)、元素碳(EC)和水溶性离子浓度水平。结果表明:采样期间济南市PM_(2.5)中OC、EC年均质量浓度分别为9.10、2.68μg/m~3,全年OC与EC质量浓度的比值为3.4,二次有机碳污染严重;OC、EC季节分布特征明显,均为冬季浓度最高,且秋、冬季两者相关系数较高,表明秋季和冬季OC、EC来源较为一致。NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+年均质量浓度之和为34.29μg/m~3,占水溶性离子总量的88.9%,是济南市PM_(2.5)中最重要的组分;各水溶性离子浓度具有明显的季节变化特征,NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+、Cl~-和K~+均冬季浓度最高,而Ca~(2+)春季浓度最高;PM_(2.5)中NO_3~-与SO_4~(2-)质量浓度的比值为1.10,说明相比于固定污染源,移动污染源对济南市PM_(2.5)影响更大。     

贵阳市冬季大气PM 2.5和PM 10浓度空间插值及分布研究

为了解贵阳市冬季大气污染现状,以贵阳市污染相对严重的白云区为研究对象,连续采集PM_(2.5)、PM_(10)浓度数据,利用普通克里金法进行空间插值获取PM_(2.5)、PM_(10)分布特征。通过留一法交叉验证,比较6种半变异函数模型(三角函数、高斯函数、球面函数、指数函数、J-Bessel函数和K-Bessel函数)的空间插值精度,选出最适的函数模型;采用分区统计和格网统计的方法,对不同土地利用类型、植被覆盖度下的PM_(2.5)、PM_(10)平均浓度进行比较分析。结果表明,三角函数是PM_(2.5)空间插值的最适模型,指数函数是PM_(10)空间插值的最适模型;贵阳市白云区冬季大气PM_(2.5)、PM_(10)浓度总体表现出城区浓度高,郊区浓度低的分布特征;土地利用类型和植被覆盖度对PM_(2.5)和PM_(10)浓度有着较强的影响。     

燃煤电厂电除尘采用高频电源供电的实验研究

为改善燃煤电厂电除尘效果,在1.8 m2工业性实验电除尘器上进行了高频供电实验研究。研究结果表明:在供电电压相同时,高频供电的电流和除尘效率均低于普通可控硅电源供电,但高频电源的最高供电电压可达普通可控硅电源的1.3倍,最高供电电流比普通可控硅电源高40%以上,最高除尘效率高于可控硅电源,可降低烟尘排放40.2%。建议燃煤电厂电除尘选用高频电源时,应选用比普通可控硅电源电压等级高的电源。     

重庆城区PM2.5化学组分特征及季节变化

2014年7月-2015年5月典型季节期间在重庆城区选择典型站点开展PM2.5样品采集,并测量质量浓度,分析样品中水溶性离子、无机元素、OC和EC等组分,在此基础上对组分化学组成进行了质量重构。结果表明：观测期间PM2.5年均值为76.4 μg·m-3,浓度季节变化为冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季;组分方面,以二次转化为主的SO42-、NH4+、NO3-和OC是PM2.5组分中最主要成分,OC/EC比值4个季度均大于2,表明城区二次有机碳生成显著;硫氧化率（SOR）分析,气态污染物SO2的二次转化效率较高,大气存在明显的二次转化过程。PM2.5质量重构后主要组成为有机气溶胶（OM）、二次无机离子（SNA）和矿物尘,重庆城区应协同控制一次排放的颗粒物和气态污染物SO2和NOx,从而控制二次组分浓度。     

烧结(球团)烟气典型环保工艺的SO3排放及NaHSO3喷射脱SO3技术的工程应用

SO_3对人体及环境的危害均远大于SO_2,为了较全面地表征烧结(球团)烟气SO_3排放特征并研究其SO_3控制技术,以实验研究为基础,对不同SO_3测试方法进行了对比分析;采用PENTOL SO_3分析仪,首次对5个典型的烧结(球团)工程实施SO_3测试,研究其SO_3排放特征及现有设备的SO_3脱除规律。测试结果表明:烧结(球团)烟气SO_3排放浓度为9.1～145.2 mg·m~(-3),高于燃煤电厂的SO_3排放量,这主要与烧结(球团)工程原料、燃料含硫量有关;烟气治理工艺全流程的总SO_3脱除效率为79.93%～93.75%,且循环流化床干法脱硫+袋式除尘器的工艺组合对SO_3的脱除性能明显优于石灰石-石膏湿法脱硫。针对高SO_3的烧结(球团)项目(723.6 mg·m~(-3))首次实施碱喷射脱SO_3改造,工程实验表明,不同摩尔比(Na_2:SO_3)亚硫酸氢钠干粉喷射后,SO_3排放浓度降幅显著,烟气治理工艺全流程的SO_3总脱除效率从79.70%提高至96.31%～99.25%,电除尘器前后喷射(摩尔比(0.5+0.5)∶1)时SO_3排放浓度最低,为5.3 mg·m~(-3);NO_x、SO_2和颗粒物排放均满足超低排放限值要求。研究结果可为后续烧结(球团)烟气的SO_3排放控制提供参考。     

宁波市大气可吸入颗粒物PM1o和PM2.5的源解析研究

在宁波市布设4个代表性点位,于2010年春季、夏季和冬季进行大气PM10和PM2.s的采样,同时采集了多种颗粒物源样品,建立了PM10、PM2.5和源样品的化学成分谱.采用化学质量平衡模型(CMB)对宁波市PM10、PM2.5进行源解析.结果表明,城市扬尘、煤烟尘、机动车尾气尘是宁波市PM10、PM2.5的3大污染源,...     

杭州市G20峰会保障期间PM2.5和O3污染特征与区域传输影响研究

分析了2016年杭州市G20峰会保障期间(8月24日至9月6日)的环境空气质量,利用WRF-CMAQ模型研究了区域传输对杭州市G20峰会保障期间PM_(2.5)和O_3污染的影响。结果表明,G20峰会保障期间,杭州市PM_(2.5)日均质量浓度平均值为31.3μg/m~3,逐日浓度均达到《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准(75μg/m~3)的要求,8月31日出现PM_(2.5)浓度上升趋势,9月1日达到最高47.0μg/m~3;O_3最大8h质量浓度平均值为159.9μg/m~3,8月24日至25日和8月28日至31日两个时段O_3浓度出现了超过GB 3095—2012二级标准(160μg/m~3)的情况。杭州市本地减排对PM_(2.5)浓度下降贡献70%,浙江省其他地市贡献16%,江苏省、上海市以及安徽省与江西省分别贡献了8%、4%、2%,区域联防联控对杭州市PM_(2.5)浓度的改善具一定的作用。精准控制上风向O_3前体物排放可在一定程度上缓解杭州市的O_3污染。     

广州PM2.5污染特征及与气象因子的关系分析

基于2014—2016年广州PM_(2.5)浓度逐时观测数据,研究了广州PM_(2.5)污染变化特征及其与气象因子的关系,确定了影响广州大气能见度的PM_(2.5)浓度阈值。结果表明:(1)2014—2016年广州PM_(2.5)质量浓度平均为32.7μg/m3,广州1月PM_(2.5)污染最重,轻度、中度、重度污染频率合计达20.16%;(2)PM_(2.5)浓度与风速、降水、气温、能见度呈负相关,与相对湿度、气压呈正相关;(3)广州地区在南风的条件下PM_(2.5)浓度最低,风速小于2m/s的偏北风下易出现污染;(4)PM_(2.5)浓度与相对湿度共同影响广州能见度的变化,随着相对湿度的增加,PM_(2.5)浓度的敏感阈值不断减小,通常当PM_(2.5)高于37.3μg/m3时,控制PM_(2.5)对改善城市能见度成效相对缓慢,而当PM_(2.5)浓度低于此阈值时,降低PM_(2.5)将显著提高大气能见度。     

滤膜对PM2.5采样和组分分析准确性的影响

以大流量采样器采样为例,通过多个采样器应用不同滤膜多周期现场采样、滤膜的孔隙结构与组成分析以及不同采样介质背景下PM2.5组成分析,研究了不同滤膜对PM2.5浓度测定和组分分析的影响。结果表明：聚四氟乙烯（PTFE）滤膜和玻璃纤维滤膜、石英滤膜对于PM2.5浓度值的测定一致性很好,但PTFE滤膜的测定含量较玻璃纤维滤膜和石英滤膜略低;其原因与滤膜的微观结构和颗粒物在滤膜上的聚集状态有关;空白滤膜的背景值差异影响PM2.5中化学组分浓度的测定。     

驻极体空气过滤器对办公环境PM2.5的净化效果

针对办公环境PM2.5的净化问题,现场测试了以3种不同过滤面积的驻极体空气过滤器为核心过滤元件的空气净化器的过滤性能,并与普通高效微粒空气过滤器(high-efficiency particulate air,HEPA)、初效碳纤维滤层和活性炭滤网等进行了对比.测试点为上海某三楼办公室座位区离地面1.1 m处人体坐姿呼吸平面.采用蜡烛烟雾作为室内微细颗粒污染物的来源.分别测试了40 min内PM2.5的质量浓度衰减值和相应运行功率,并计算了净化器处理风量和洁净空气量.结果表明,过滤面积在0.20~0.54 m2范围内驻极体过滤器的过滤效率随面积增加而提高;过滤面积为0.29 m2的驻极体处理风量最大;以洁净空气量与功率的比值作为指标,可以直观判断出净化效果最好的是初效滤网叠加过滤面积为0.54 m2的驻极体过滤器;该工况下40 min内PM2.5浓度衰减率与HEPA几乎相同且均接近70%,但是洁净空气量大于HEPA.     

室内外PM2.5污染特征、形貌及矿物组成

为掌握室内外细颗粒物（PM2.5）污染特性,监测采集西安市某办公场所室内外PM2.5样品,统计分析PM2.5质量浓度特征,探究室内外PM2.5相关性、微观形貌以及矿物组成的差异。结果表明：室内外PM2.5年均质量浓度分别为85.32和109.83 μg·m-3,冬季污染尤为严重。室内PM2.5受室外PM2.5影响显著,室内外PM2.5质量浓度的相关系数为0.890 0。室内PM2.5多为粒径小于1 μm的球状颗粒物,而室外颗粒物形状、大小不规则,室内外PM2.5均含有大量的碳、氧元素,其他元素的种类和含量存在一定差异。室内PM2.5中矿物多为非晶态物质,室外PM2.5主要由石英、赤铁矿和碳酸钙等矿物质组成。     

龙游县PM2.5化学组分特征及来源解析

为明确浙江省龙游县环境中PM2.5的化学组分特征及来源,于2018年在龙游县3个代表性点位采集4个季节的环境PM2.5样品,分析了PM2.5中的无机元素、水溶性无机离子和碳组分含量,并采用化学质量平衡模型(CMB)计算了7类污染源的贡献率.结果表明:3个点位PM2.5平均质量浓度春季为39.63μg/m3、夏季为29....     

电解铝用滤袋缝合工艺对PM2.5过滤效率的影响

针对常用涤纶滤料,分别采用不同道数的缝纫线缝合和在缝纫接口处的针孔上涂胶等不同的缝合工艺,实验测试并对比了涤纶滤料在不同的缝合工艺下的静态过滤效率,并讨论了滤袋缝合工艺对PM2.5过滤效率的影响。结果表明,清洁滤料在环境气溶胶中,缝纫线缝制道数越多,过滤效率就越低,每增加一道缝纫线过滤效率就降低1%~6%左右;采用胶合工艺将滤袋缝合处的针孔涂胶覆盖,对于粒径大于1 μm以上的颗粒物的过滤效率有明显提高,最大提高值达7%;温度对胶合后的缝纫接口影响较小,过滤风速对过滤效率和过滤阻力影响较大。