碳中和背景下先进制氢原理与技术研究进展

在全球大力倡导"碳中和"的背景下,发展高能效、低成本、零排放的先进可再生能源电解制氢技术将成为实现"碳中和"的关键.然而,当前化石能源制氢技术仍处于主流地位,具有成本低的优势,但存在固有的碳排放,而利用可再生能源电解水制氢则被认为是未来氢能的技术路线,近年来,主流的碱性电解制氢技术发展迅速,有望在可再生能源价格持续下降...     

城市污水处理技术:走向低碳绿色

从我国2030年碳达峰、2060年碳中和的目标高度,根据目前城市污水处理技术"高碳灰色"的普遍实际,全面分析了城市污水厂因其处理技术的"用能量消耗能量"模式而使其成为名副其实的能源消耗、次生污染和资源浪费大户,而从"天生的绿色家族的一员"走向高碳灰色,并与低碳绿色渐行渐远的实质内涵.在此基础上,提出城市污水处理技术走向...     

河南省碳达峰与碳中和战略、技术路线和行动方案

河南省是中国重要的人口、农业、工业及能源消费大省,碳中和战略的实施对推动区域经济绿色低碳高质量发展、促进中国2060年碳中和愿景的实现具有重要意义.但长久以来煤炭主导的较单一能源结构导致河南省面临碳排放基数大、生态治理形势严峻、能源对外依存度持续增长、可再生能源开发程度低等关键问题.为此,详细梳理了河南省当前的能源供需...     

中国碳中和目标下的天然气产业发展与贡献

实现碳中和已经成为中国重大国家战略,在此目标导向下,中国的能源供需结构将迎来深刻变革,天然气作为清洁高效的低碳化石能源,肩负着能源消费结构从高碳污染向低碳绿色过渡的重要使命。分析研究天然气对于中国碳中和目标实现的贡献及在新形势下行业的发展前景具有重要现实意义和价值。为此,本文首先对碳中和概念及其内涵和实现方法进行了分析梳理,阐述了天然气对于“双碳”目标的贡献;同时,归纳总结了国内外研究机构、企业和学者对中国天然气行业的发展前景预测,并基于对中国经济发展的基本判断,构建了3种发展情景：基准情景、低速情景和高速情景;通过定基能源消费弹性系数法对中国“双碳”目标时期的一次能源消费总量及天然气消费量进行了预测。在此基础上,从中国天然气的供需两端论述了行业发展的方向和前景。最后,还对天然气在碳中和时代与其他绿色能源的耦合式发展提出了建议。研究结果表明：1）由于天然气清洁、便利等特性,应快速提高其使用量及在能源系统中的占比,在碳中和时代替代煤炭成为化石能源中的主体能源,与可再生能源共同构建起清洁能源体系;2）在假设情景中,预计2030年中国一次能源消费总量为55.14×10⁸～60.78×10⁸ t（吨标准煤）,天然气消费量在5 449×10⁸～6 006×10⁸ m³之间;2060年一次能源消费总量为53.43×10⁸～68.20×10⁸ t,天然气消费量预计达到5 280×10⁸～6 740×10⁸ m³,天然气行业具有巨大的发展空间。针对中国天然气产业发展提出了建议：1）在供给端加大对常规天然气探勘开发力度的同时,积极推动对页岩气、煤层气、生物天然气及天然气水合物等非常规天然气的开发和试采,同时,促进进口LNG和管道气等贸易,巩固能源供应安全,丰富供应类型;燃气发电和工业用热将成为天然气在消费端的主要使用途径,尤其在未来以新能源为主体的新型电力系统中,气电将发挥快速响应等优势承担电网调峰调频作用;工业领域需大力推动以气代煤,提高天然气在高耗能行业的使用量;2）结合可再生能源产业现状从生产、储运、利用3方面提出了天然气产业与风能、太阳能和氢能等绿色可再生能源系统深度耦合发展的思路：天然气开发过程中引入更多电驱设备,大力发展二氧化碳强化页岩气开采、CCUS等负排放技术;重视天然气管网和储气库等基础设施尤其是应急调峰能力建设,实现电转气、储氢、碳封存等技术的深度融合;结合新型电网,通过数字和智能技术改造管理和控制模式,实现天然气储集运输及消费的智能化,助力天然气与新能源高质量协同发展,确保“双碳”战略目标的实现。     

碳中和背景下电解铝行业节能减排的探讨

电解铝是高耗能、高碳排放行业,必须采取相应措施来实现碳中和的目标.结合铝电解行业现状,讨论了碳中和背景下电解铝行业节能减排的有效措施和发展方向,得出电解铝行业节能减排的措施主要包括5个方面,即优化能源消耗结构,降低火电消纳,提升清洁能源占比,构建大规模储能系统;循环利用再生铝资源,提升再生铝占比及消费,改善全行业碳排放水平;构建"互联网+降碳"新模式,开展数据化建设,实现智能降碳;布局产业绿色发展,压减落后产能,严格环境监控,实施设备系统升级改造;降低电解铝行业能耗总量,实现技术革新.     

云南省碳中和技术路线与行动方案

为解决碳达峰碳中和技术路线和行动方案不明确、不清晰的问题,以云南省为研究对象,分析梳理了云南省的能源结构、碳排放现状、碳排放重点行业、林业碳汇情况等,归纳总结出云南省碳中和目标导向下的技术路线和行动方案.研究结果表明:云南省可再生资源丰富,应充分发挥绿色能源优势,大力发展水能、风能及太阳能等可再生能源.充分利用废弃矿山...     

碳中和背景下燃煤烟气重金属污染物控制技术展望

双碳背景下,我国能源结构将构建新的电力能源体系。在今后较长一段时期,燃煤火电是我国能源安全的基石,清洁低碳是发展方向,烟气重金属排放控制是其关键研究领域。光催化、双金属硫化物脱除等重金属净化技术方兴未艾,多种污染物协同脱除具有广阔的应用前景。     

国内碳中和技术研究进展评述

碳中和概念提出以来,国际国内逐渐明确相关领域科技进步是实现这一目标的根本举措。在此背景下,本文研究了国内碳中和技术的最新进展和前景走向。文章基于已有文献界定了碳中和技术内涵,梳理了代表性碳中和技术分类和14个重点碳中和技术领域,概括了国内碳中和技术需求和技术路径,列举了近年来国内重点领域碳中和技术最新进展,讨论了当前国内碳中和技术发展存在的困难,提出了包括发展多领域技术集成在内的进一步促进国内碳中和技术发展的7项对策建议。     

自然循环污水处理技术

一种将又黑又臭的生活污水变为清澈透明、无色无味的除污新技术在深圳试验成功。“自然循环污水处理技术”主要用于净化河流、湖泊、水库及家庭生活污水，其基本原理是利用土壤和水田对污水自然净化原理，模仿大自然中物质循环过程中的自净功能，通过对落叶、腐朽废木、木炭、石头等自然材料加工作填料，利用微生物吸附和分解污水中有害物质，使污水由污浊变清亮，从黑臭变无色无味。这项技术不用化学药品，既无污染又可降低成本，污水处理效果非常显著，到目前已吸引了二十多个国家的环保官员学习考察。环保专家考察报告认为，该技术具有净…     

市政污泥预处理技术的研究进展

厌氧消化是主要的污泥稳定化处理技术,厌氧消化前采用不同的预处理方法可以提高污泥的厌氧消化性能,污泥预处理主要是将污泥内微生物细胞破解,促使胞内物质释放,加快污泥的水解速率,提高产气量。本文综述了当前研究和应用较多的物理、化学和生物法等污泥预处理技术,如热处理、机械处理、酸碱处理、电化学处理、生物法等,分析了各种方法的原理、特点和处理效果及应用前景。     

炼油污水深度处理回用技术研究

为了保证炼油废水循环回用,针对现废水处理工艺采用在线实验研究方法,对炼油生产二级处理后的出水深度处理工艺条件进行了考察,获得了最佳工艺条件,使出水达到循环冷却水质要求,实现节约水资源、降低生产成本、减少污水排放,达到经济效益和环境效益双赢。     

人工湿地生活污水处理技术试验研究

针对介质复合型人工湿地处理生活污水的净化效果问题,构建了由10层基质组成的生活污水人工湿地研究模型,进行了CODcr、NH3-N、TP、BOD5等4项主要指标的去除效果、影响因素及去除机理分析。试验表明,各项指标的去除率均在86％以上。     

村镇街区污水处理工艺研究及运行效果分析

针对村镇街区污水排放方式与收集特点,提出了微动力A/O一体生化降解+尾水人工湿地生态强化技术,实现了污水收集与有效处理,CODCr、NH3-N、TN、TP等污染物指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》一级B要求。经测算,采用本技术治理的常州市武进区石坝上街区工程,运行费用仅为0.163元/m3污水,每年可实现CODCr、NH3-N、TP和TN减排量分别为9.95、2.61 t和0.15、3.17 t,减排效果明显。对于整个苏南乃至全国同类村镇街区污水处理都有一定的技术参考价值。     

油田含油污水池VOCs治理技术研究

为了解决目前油田站场敞口式污水池中可挥发性有机物(VOCs)散发问题,对物料平衡法、地面浓度反推法、排放系数法、类比估算法等VOCs计算方法进行介绍,对比和讨论了钢筋混凝土密闭、彩钢板密闭、玻璃钢板密闭、反吊膜密闭和全接液式浮盖等污水池密闭处理方法,并提出了不同密闭方式配套的VOCs回收和处理方案.通过对比可知,在对V...     

江汉油田含油污水深度处理工艺应用技术探索

低渗透油田由于储层孔喉细小,在注水开发过程中,对注入水水质要求十分严格,因此含油污水的深度处理至关重要,是水质净化(除油和除悬浮物)的关键环节之一。本文根据油田含油污水的水质特征及危害性提出了水质深度处理的必要性,结合江汉油田污水水质特点,对污水处理工艺进行了选择,对纤维束和金属膜两种精细过滤处理工艺的应用进行了总结和分析,并结合处理实际就深度处理工艺的适用性提出了几点建议,为提高低渗透油藏注入水水质达标率提供了参考依据     

超薄类石墨相氮化碳纳米片剥离技术的研究进展

超薄二维（2D）纳米材料,因其优异的电子、光学、物理和化学性能,以及各种潜在应用,在纳米技术、材料科学、化学和凝聚态物理等领域迅速发展. 类石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是一类主要由碳和氮原子组成的2D聚合物材料,但块状g-C₃N₄比表面积小、分散性差严重影响其在光催化领域的应用. 因此,人们常采用剥离方法制备超薄g-C3N4纳米片. 本文主要详述了目前常用的热氧化剥离、超声辅助液相剥离和酸碱化学剥离等方法的现状及机理,并讨论了超薄g-C₃N₄纳米片未来的重点研究方向.     

类金刚石薄膜电极在污水处理中的应用

以类金刚石(DLC)薄膜作为电极进行污水处理时,具有比IrO2/Ta2O5钛涂层电极、PbO2等电极更好的氧化效果,这是由于DLC具有更宽的电势窗口和更低的背景电流.此外,DLC还具有耐酸、耐腐蚀以及低吸附特性等特点,不会在酸性、腐蚀性的污水中破损,因此比其他的电极更适合在污水中长时间工作.为此,对DLC的制备、DLC电极电化学性能的影响参数,以及DLC在污水处理中应用的研究成果进行了综述总结.