污泥热解过程中多环芳烃排放规律

研究了不同温度（350~1050℃）下污泥热解过程液、气、固三相产物中16种多环芳烃（PAHs）排放规律。结果表明,PAHs趋向富集于液相产物中,其次为气相产物,在液相产物中检测到所有16种PAHs,650℃液相产物中16种PAHs（∑₁₆PAHs）总质量比最高,为96%;750℃气相产物中∑₁₆PAHs质量比最高,为21.3%以上;固相产物中PAHs含量极少,仅在650℃时达1%。所有温度下液相产物中2、3和4环PAHs均占据主导地位,∑_2,3,4环PAHs质量比达95%以上,850℃时液相产物中∑EPA-PAHs含量最高,达15.25 mg·kg^-1。气相产物主要以萘（NaP）、苊烯（Acp）、芴（Flu）和蒽（Ant）PAHs为主,未检测到高环PAHs。在高温热解阶段,污泥大分子结构裂解到达高峰,伴随产物的二次断裂、合成、环化等反应,气相产物中∑_低PAHs生成含量达到最高7.248 mg·kg^-1。不同温度下污泥热解产物中PAHs的毒性当量（TEQ）变化规律与其生成量变化基本一致,在850℃时液相产物中PAHs的TEQ最高达1.129。     

不同来源污泥热解油中多环芳烃分布特征

分析了4种不同来源污泥的热解油中16种EPA-PAHs生成分布,并探讨了污泥原样中自由赋存PAHs和污泥泥质特性(碳含量、H/C摩尔比、O/C摩尔比及挥发分含量等)的影响。结果表明,4种来源污泥热解油中均不同程度包含16种EPA-PAHs,∑EPA-PAHs含量分布次序为:工业印染污泥热解油(21.72 mg·kg-1)生活污泥热解油(14.10 mg·kg-1)造纸污泥热解油(13.72 mg·kg-1)食品污泥热解油(5.48 mg·kg-1),且以低环(2R)和中环(3R和4R)PAHs为主,其总量占∑EPA-PAHs的95%以上。热解油中PAHs含量高低与污泥自身赋存的自由PAHs含量具有一定关联;泥质特性对热解油中EPA-PAHs含量分布也呈现了不同程度影响,随着污泥泥质特性变化,3R和4R-PAHs含量变化规律较相似,均在碳含量为30.96%、H/C摩尔比为1.1、O/C摩尔比为0.33和挥发分为35.5%时达到最高水平;2R-PAHs含量在碳含量为20.75%、H/C摩尔比为1.44、O/C摩尔比为0.6和挥发分为46.3%时达到最高水平。     

不同来源污泥热解油中多环芳烃分布特征

分析了4种不同来源污泥的热解油中16种EPA-PAHs生成分布,并探讨了污泥原样中自由赋存PAHs和污泥泥质特性（碳含量、H/C摩尔比、O/C摩尔比及挥发分含量等）的影响。结果表明,4种来源污泥热解油中均不同程度包含16种EPA-PAHs,∑EPA-PAHs含量分布次序为：工业印染污泥热解油（21.72 mg·kg^-1）>生活污泥热解油（14.10 mg·kg^-1）>造纸污泥热解油（13.72 mg·kg^-1）>食品污泥热解油（5.48 mg·kg^-1）,且以低环（2R）和中环（3R和4R）PAHs为主,其总量占∑EPA-PAHs的95%以上。热解油中PAHs含量高低与污泥自身赋存的自由PAHs含量具有一定关联;泥质特性对热解油中EPA-PAHs含量分布也呈现了不同程度影响,随着污泥泥质特性变化,3R和4R-PAHs含量变化规律较相似,均在碳含量为30.96%、H/C摩尔比为1.1、O/C摩尔比为0.33和挥发分为35.5%时达到最高水平;2R-PAHs含量在碳含量为20.75%、H/C摩尔比为1.44、O/C摩尔比为0.6和挥发分为46.3%时达到最高水平。     

煤转化过程中多环芳烃排放的研究现状

发展煤洁净转化技术,减少污染物的排放是煤化工发展方向.目前国内外对减少煤加工过程的CO_2、NO_x、SO_x等污染物的排放研究较多,但对煤加工过程有机污染物多环芳烃(PAHs)的研究还相对不足.本文就多环芳烃的理化性质、起源及其取样和分析方法以及煤加工利用过程中多环芳烃生成与释放的影响因素等有关问题进行了综述和分析,并在此基础上提出进行煤转化过程中多环芳烃的生成与控制研究的思路.     

餐饮油烟中多环芳烃排放特征分析

以餐饮油烟为研究对象,分析油烟中多环芳烃污染物的排放特征。本实验采用外标法定性定量,所用仪器为高效液相色谱。分别从油烟温度、食用油种类、油烟污染形态3方面分析排放特征。结果表明：温度与多环芳烃排放成正比关系,当温度为200℃时,PAHs中蒽组分排放质量浓度最高,达374.59μg·m^-3;不同食用油的PAHs平均排放质量浓度由高到低顺序为：豆油、菜籽油、花生油、猪油。豆油烹饪时产生组分蒽最高可达到276.88μg·m^-3;油烟颗粒物污染和油烟气态污染物排放多环芳烃成分及变化特征相似,气体污染物排放的PAHs平均质量浓度高于颗粒污染物排放PAHs质量浓度。     

净水厂污泥中多环芳烃解吸试验研究

以南京市某净水厂的沉淀池、滤池污泥为对象,研究了其在吸附16种较低浓度PAHs(1 000 ng/L)后的解吸规律。沉淀池、滤池污泥对高环PAHs(4~6环)各单体的解吸量较少,在15 ng/g以下,对低环PAHs(2~3环)各单体的解吸量在32.18~88.15 ng/g之间,占其吸附量的16%~45%。低环PAHs的解吸主要发生在0~12 h,12 h解吸量占最大解吸量的40%~90%以上;12~60 h之间解吸速率降低;大于60 h后,PAHs在泥水之间达到解吸平衡,浓度保持稳定。低环PAHs的解吸量随温度的升高而增加,各单体在15℃时的解吸量是5℃时的0.95~2.15倍,在20℃时的解吸量比15℃时增加7%~41%。     

城市污泥慢速热解过程中氮的转化规律

利用热重-质谱联用(TG-MS)技术研究城市污泥慢速热解特性及含氮气体产物的生成规律,同时利用原位红外光谱仪实时检测固体表面官能团的变化。研究结果表明:初沉污泥在500℃之前热解已基本完成,二沉污泥由于添加了矿物质盐类,在700℃左右仍有一个较大的失重峰;二沉污泥热解过程HCN和NH₃总生成量均小于初沉污泥,即二沉污泥所加矿物质抑制了HCN和NH₃释放;但温度大于400℃时所加矿物质对HNCO生成具有一定促进作用;污泥中蛋白质热分解会产生环酰胺类物质、含氮杂环化合物和腈类物质,并最终转化为HCN,这是污泥热解过程中HCN的主要来源;400℃以下NH₃主要来自铵盐分解和HCN转化,蛋白质热分解对于NH₃生成贡献很小;400℃以上基本检测不到NH₃生成,即较高温度下挥发分二次反应对NH₃生成几乎没有影响;300~480℃,污泥中木质素裂解产生了大量含氧自由基,促使HCN转化为N₂O,HNCO则最终转化成了NO。     

污泥中多环芳烃的污染现状及处理研究进展

污泥中的难降解有机污染物是影响污泥资源化利用的主要原因之一。综述了污泥中主要难降解有机物多环芳烃在国内外的污染现状,并分别从生物法及物理化学法处理污泥多环芳烃进行概述,同时对污泥中的多环芳烃的处理做出展望。     

污水污泥裂解油中多环芳烃的分析

引言在一些发达国家,污水污泥热裂解技术作为能量回收型污泥处理技术已经进入商业应用阶段,其裂解产生的液体燃料能直接用于柴油机车,并与石油提炼厂生产出来的石油低级馏出液相似     

褐煤及其低温热解半焦中可溶多环芳烃特征

低温热解提质是实现褐煤清洁高效利用的重要途径之一。半焦作为提质后的固体产物在工业和民用清洁燃料方面得到广泛应用。以来自中国内蒙古(SHM)、印度尼西亚(YN)和蒙古国(WM)的3个褐煤及其550℃下热解半焦为样本,采用溶剂萃取结合GC/MS分析的方法研究其可溶多环芳烃(PAHs)含量及组成特征。结果显示,3个褐煤的PAHs总量(∑PAHs)、US EPA规定的优控16种PAHs质量分数(∑16PAHs)及对应烷基取代PAHs质量分数(∑aPAHs)分别在4 362～125 635、1 871～35 039和1 723～61 757 ng/g,揭示了不同来源褐煤的PAHs含量差异显著且aPAHs含量丰富的特征。3个褐煤对应热解半焦的∑PAHs、∑16PAHs和∑aPAHs质量分数分别在4 679～10 289、1 831～6 354和744～2 737 ng/g。不同来源褐煤产出半焦的PAHs含量变化不同,SHM半焦的PAHs含量显著低于原煤,YN半焦的PAHs含量高于原煤,WM半焦中PAHs总量与其原煤相近,但其16PAHs含量较原煤相比有所增加。半焦的∑aPAHs含量均低于对应母体∑...     

煤转化过程中多环芳烃的污染

先进的煤转化过程中,在加工过程、流出物和产品里都存在多环芳烃。虽然猜想这些有机化合物是致癌物,但缺少有关多环芳烃致癌源方面的资料:采用有效的工艺来控制气体、液体和固体排出物,使对公众的危害达到最少程度。因此,应该把注意力集中在工厂人员的工作环境上,并发展严格的工业卫生方案。     

韩家湾煤及其热解半焦中多环芳烃分布特征研究

低阶煤的热解是其深加工工艺的基础,为探究其固体产物半焦中多环芳烃(PAHs)的含量水平及组成特征,以陕西榆林韩家湾次烟煤及其不同温度条件下(350℃～700℃)生成的热解半焦为样品,采用溶剂萃取结合GC/MS方法分析其中PAHs分布特征。结果显示：韩家湾原煤中16种优控母体(美国环保署规定)PAHs含量(∑16PAHs, 15 161 ng/g)低于对应烷基取代PAHs含量(∑aPAHs, 24 055 ng/g),380℃热解半焦中∑16PAHs(19 003 ng/g)和∑aPAHs(45 009 ng/g)均呈极大值;半焦中∑16PAHs和∑aPAHs随温度呈先增后降的变化趋势,但aPAHs含量随热解温度变化的幅度大于16PAHs含量变化的幅度,推测热解过程释放的PAHs可能以aPAHs为主;16PAHs组成上,原煤以4环母体PAHs为主,半焦中则以2～3环PAHs为主;350℃～400℃热解半焦中萘和烷基萘含量显著高于原煤中相应成分的含量,表明煤在低温热解时发生裂解反应并生成大量萘系物。     

含多环芳烃污泥的植物修复研究进展

污泥浓缩-(消化)-脱水-堆肥(填埋)工艺不能有效去除污泥中的有毒有机物质,而植物修复技术成为降低有毒有机物质含量的有效手段。从污泥-植物系统、水-植物系统和土壤-植物系统3个方面阐述有毒有机物质污染基质的植物修复研究现状,并提出对含有毒有机物质污泥进行植物修复的研究方向。     

民用燃煤颗粒物及多环芳烃排放特性

民用煤的不完全燃烧是大气中颗粒物及其多环芳烃的主要排放源之一,对大气环境和人体健康均造成了严重危害。为了评价不同“煤炉匹配”方式对16种优先控制的高毒性多环芳烃（PAHs）排放的影响,研究了烟煤块煤、烟煤型煤、无烟煤型煤和兰炭4种不同燃料在代表性的3种民用炉具（正烧炉、反烧炉和解耦燃烧炉）中的颗粒物（PM）及其PAHs的排放特性。根据实验结果进一步计算了毒性当量,并与有关文献报道数据进行了对比。在解耦燃烧炉中,烟煤型煤PM和PAHs的排放因子（EF_PM 和EF_PAHs）（0.50 g/kg、403.2 μg/kg）分别是烟煤块煤（3.65 g/kg、989.6 μg/kg）、兰炭（1.08 g/kg、622.3 μg/kg）、无烟煤型煤（2.10 g/kg、148.3 μg/kg）的13.7%、46.3%、23.8%和42.3%、67.3%、282.3%,除了EF_PAHs高于无烟煤型煤之外,EF_PM 和EF_PAHs均明显低于其他煤种;以烟煤块煤为原料,在解耦炉中燃烧的EF_PM 和EF_PAHs（3.65 g/kg、989.6 μg/kg）分别是正烧炉（46.58 g/kg,16182.3 μg/kg）和反烧炉（6.00 g/kg,11749.4 μg/kg）的7.8%、60.8%和6.1%、8.4%,说明炉具燃烧形式对EF_PM和EF_PAHs的影响大于燃料种类;三种“煤炉匹配“方式（解耦炉+烟煤型煤、正烧炉+兰炭、正烧炉+无烟煤型煤）的EF_PM和EF_PAHs（0.50 g/kg、1.62 g/kg、1.32 g/kg和403.2 μg/kg、1196.5 μg/kg、66.5 μg/kg）均低于传统正烧炉+烟煤块煤（46.58 g/kg,16182.3 μg/kg）以及近年来大部分文献报道的数据（0.68~24.3 g/kg,680~137700 μg/kg）。结果表明,炉具燃烧形式和煤质特性均是影响EF_PM和EF_PAHs的主要因素,但高效的燃烧方式能够大幅降低煤质特性对污染物排放造成的影响,通过对炉具的不断改进以及采用合适的“煤炉匹配”技术,能够对我国储量巨大的烟煤资源合理、有效和清洁地利用。     

民用燃煤颗粒物及多环芳烃排放特性

民用煤的不完全燃烧是大气中颗粒物及其多环芳烃的主要排放源之一,对大气环境和人体健康均造成了严重危害。为了评价不同"煤炉匹配"方式对16种优先控制的高毒性多环芳烃(PAHs)排放的影响,研究了烟煤块煤、烟煤型煤、无烟煤型煤和兰炭4种不同燃料在代表性的3种民用炉具(正烧炉、反烧炉和解耦燃烧炉)中的颗粒物(PM)及其PAHs的排放特性。根据实验结果进一步计算了毒性当量,并与有关文献报道数据进行了对比。在解耦燃烧炉中,烟煤型煤PM和PAHs的排放因子(EF_(PM)和EF_(PAHs))(0.50 g/kg、403.2μg/kg)分别是烟煤块煤(3.65 g/kg、989.6μg/kg)、兰炭(1.08 g/kg、622.3μg/kg)、无烟煤型煤(2.10 g/kg、148.3μg/kg)的13.7%、46.3%、23.8%和42.3%、67.3%、282.3%,除了EF_(PAHs)高于无烟煤型煤之外,EF_(PM)和EF_(PAHs)均明显低于其他煤种;以烟煤块煤为原料,在解耦炉中燃烧的EF_(PM)和EF_(PAHs)(3.65 g/kg、989.6μg/kg)分别是正烧炉(46.58 g/kg,16182.3μg/kg)和反烧炉(6.00 g/kg,11749.4μg/kg)的7.8%、60.8%和6.1%、8.4%,说明炉具燃烧形式对EF_(PM)和EF_(PAHs)的影响大于燃料种类;三种"煤炉匹配"方式(解耦炉+烟煤型煤、正烧炉+兰炭、正烧炉+无烟煤型煤)的EF_(PM)和EF_(PAHs)(0.50 g/kg、1.62 g/kg、1.32 g/kg和403.2μg/kg、1196.5μg/kg、66.5μg/kg)均低于传统正烧炉+烟煤块煤(46.58 g/kg,16182.3μg/kg)以及近年来大部分文献报道的数据(0.68～24.3 g/kg,680～137700μg/kg)。结果表明,炉具燃烧形式和煤质特性均是影响EF_(PM)和EF_(PAHs)的主要因素,但高效的燃烧方式能够大幅降低煤质特性对污染物排放造成的影响,通过对炉具的不断改进以及采用合适的"煤炉匹配"技术,能够对我国储量巨大的烟煤资源合理、有效和清洁地利用。     

一种促进污泥中多环芳烃厌氧降解的方法

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是目前环境中广泛关注的一类新型有机污染物,具有三致作用,常吸附于污泥而影响厌氧发酵过程。截止至目前,如何提高污泥中PAHs在厌氧发酵过程中的降解效率的研究还未见报道。本论文首先采用快速准确测定污泥中菲的方法,在此基础上,研究了腐殖质调控对菲在污泥厌氧发酵过程中降解效率的影响,并对其促进机理深入分析。     

炼焦过程中多环芳烃产生特性的研究

对炼焦过程中产生排放的多环芳烃特性进行分析研究,利用超声波萃取和高效液相色谱技术,测定了单煤、配煤炼焦各阶段产生的16种PAHs的含量。研究结果表明,升温初期的1~4 h内PAHs的产生量最多,其中具有四环结构的居多,具有"三致"作用的苯并[a]芘超标排放,是PAHs的重要污染源之一。     

准东煤与污泥共热解过程中NOx前驱物释放规律

借助热重-质谱联用（TG-MS）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）以及原位漫反射傅里叶变换红外光谱（in situ DRIFT）等实验手段对准东煤与污泥的混合物进行共热解实验,研究了污泥质量百分比为25%、50%、75%时混合物热解主要NO_x前驱物的释放规律,探讨了准东煤中矿物质以及混合物中官能团的变化对NO_x前驱物释放的影响。实验结果表明：混合热解过程中NH₃、HCN的产率不随污泥掺混比的增大而增加,掺混比为50%左右时NO_x前驱物的释放量相对较低。准东煤内在碱金属及碱土金属以及混合热解过程中各官能团的协同效应对NO_x前驱物释放具有抑制效果。     

准东煤与污泥共热解过程中NO_x前驱物释放规律

借助热重-质谱联用(TG-MS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)以及原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ DRIFT)等实验手段对准东煤与污泥的混合物进行共热解实验,研究了污泥质量百分比为25%、50%、75%时混合物热解主要NO_x前驱物的释放规律,探讨了准东煤中矿物质以及混合物中官能团的变化对NO_x前驱物释放的影响。实验结果表明:混合热解过程中NH_3、HCN的产率不随污泥掺混比的增大而增加,掺混比为50%左右时NO_x前驱物的释放量相对较低。准东煤内在碱金属及碱土金属以及混合热解过程中各官能团的协同效应对NO_x前驱物释放具有抑制效果。     

不同煤种热解多环芳烃的生成分布特征研究

研究了四种适宜地下气化的低阶煤在600℃热解条件下热解气中EPA-PAHs的生成分布特征,探讨了原煤组成的影响.结果表明,随着煤变质程度的增大,热解所产生的低环芳烃含量减少,高环芳烃含量增加,EPA-PAHs总量增加;热解气中EPA-PAHs以2R萘、3R苊、3R二氢苊、4R荧蒽、4R芘和4R苯并(a)蒽为主;3R芳烃含量最多,平均占EPA-PAHs总含量的67.57%;EPA-PAHs含量分别在碳含量为76.98%,H/C摩尔比为0.94,O/C摩尔比为0.16和挥发分为43.32%时达到最高水平.