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污泥生物炭基催化剂在高级氧化水处理的应用

精细化工 2022年第1期39卷 47-55页

作者：陈冠益余洋李宁颜蓓蓓侯立安天津大学环境科学与工程学院天津300350 天津商业大学机械工程学院天津300350 天津大学国际工程师学院天津300134 西安高新技术研究所陕西西安710025

污泥作为污水处理过程的残留物,含有多种重金属、有机物以及微生物等污染物,严重危害环境和人体健康。污泥衍生的生物炭基材料具有优良的孔隙结构、表面电荷分布以及含氧基团,在高级氧化水处理领域显示出极大潜力。目前,多种污泥生物炭... 详细信息

污泥作为污水处理过程的残留物,含有多种重金属、有机物以及微生物等污染物,严重危害环境和人体健康。污泥衍生的生物炭基材料具有优良的孔隙结构、表面电荷分布以及含氧基团,在高级氧化水处理领域显示出极大潜力。目前,多种污泥生物炭基催化剂成功应用于光催化、过硫酸盐活化以及芬顿等氧化体系,显示出较高催化活性。系统地总结了污泥生物炭基材料的制备方法;全面阐述其在不同氧化体系的应用及作用机理。指出未来污泥生物炭基催化剂的稳定性需进一步增强,以防所含重金属等污染组分释放;同时,污泥生物炭在动态连续流反应器中的催化活性和循环再生能力需进一步考察,以增强实际工业化应用潜力。

关键词：污泥生物炭高级氧化水处理

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基于浊度回溯法探讨水厂药剂投加量优化区间

中国给水排水 2015年第23期31卷 48-50页

作者：夏季春陈冠益天津大学环境科学与工程学院天津300072 江苏方洋水务有限公司江苏连云港222003

根据水厂出厂水浊度和翻板滤池出水浊度内控指标的区间要求，建立回归分析方程，做出拟合直线，通过回溯法确定了高效澄清池出水浊度区间，并探索出PAC、PAM投加量及污泥回流比的优化区间。生产性试验表明，根据滤后水浊度内控指标为0．... 详细信息

根据水厂出厂水浊度和翻板滤池出水浊度内控指标的区间要求，建立回归分析方程，做出拟合直线，通过回溯法确定了高效澄清池出水浊度区间，并探索出PAC、PAM投加量及污泥回流比的优化区间。生产性试验表明，根据滤后水浊度内控指标为0．5—0．9NTU，反馈控制高效澄清池出水浊度区间为1．8～3．1NTU，探索出PAC投加量为14～22mg／L、PAM投加量为0．08～0．16mg／L、污泥回流比为2％～6％的最优药剂组合，从而指导水厂科学生产，达到了优质供水、节能降耗的目的。

关键词：浊度回溯法药剂投加量优化区间

金属改性ZSM-5催化剂对黄丝藻提油后藻渣催化热解的影响

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太阳能学报 2017年第11期38卷 3104-3110页

作者：季祥刘彬李湘萍陈冠益马文超内蒙古科技大学数理与生物工程学院包头014010 天津大学环境科学与工程学院天津市生物质燃气燃油技术工程中心天津300072 西藏大学理学院拉萨850012

采用固定床反应器对黄丝藻提油后藻渣进行催化热解,以物料与催化剂质量比为1∶2研究不同金属类型(Mo、Ce、Ni)及金属负载量(4%、6%、8%)改性后的ZSM-5催化剂对黄丝藻提油后藻渣热解产物特性的影响。对催化剂进行BET、XRD等表征,对热解... 详细信息

采用固定床反应器对黄丝藻提油后藻渣进行催化热解,以物料与催化剂质量比为1∶2研究不同金属类型(Mo、Ce、Ni)及金属负载量(4%、6%、8%)改性后的ZSM-5催化剂对黄丝藻提油后藻渣热解产物特性的影响。对催化剂进行BET、XRD等表征,对热解气体产物通过气相色谱分析,对液体产物采用气相色谱-质谱联用仪进行定性及半定量分析。结果表明:金属改性后ZSM-5催化剂加剧热解挥发分裂解,导致液体产物收率降低,热解气体产物的收率增加。反应过程中,催化剂的加入使气体产物中CO含量增加,CO_2含量减少。采用6%Ni/ZSM-5催化剂时所获得液体产物中酸类物质降低为0.09%,碳氢化合物组分达34.81%,且含有较低的稠环化合物和最高的烷基苯成分(4.92%)。

关键词： ZSM-5 改性催化剂黄丝藻提油后藻渣催化热解

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生物质化学链气化氧载体的研究进展

化工进展 2020年第10期39卷 3956-3965页

作者：颜蓓蓓李志宇李健刘彬陈冠益天津大学环境科学与工程学院天津300072 天津大学青岛海洋技术研究院山东青岛266235

生物质化学链气化(chemical looping gasification,CLG)为生物质能源的利用开辟了新途径,氧载体在CLG过程中具有重要作用,其性能是影响CLG反应过程的关键因素。本文重点阐述了CLG技术中氧载体的性能评价指标、类型、制备方法及其对CLG... 详细信息

生物质化学链气化(chemical looping gasification,CLG)为生物质能源的利用开辟了新途径,氧载体在CLG过程中具有重要作用,其性能是影响CLG反应过程的关键因素。本文重点阐述了CLG技术中氧载体的性能评价指标、类型、制备方法及其对CLG过程中产生焦油的影响。通过对比分析目前研究成果,指出Fe基氧载体在生物质CLG过程中应用最广泛,而Ni基氧载体具有较高的活性和较大的载氧能力,且对于CLG副产物焦油具有较高的催化转化效率。未来该领域研究的重点方向是开发高活性且环境友好的氧载体,推进CLG工艺的工业应用。本文为今后生物质CLG氧载体的开发与优化提供了借鉴。

关键词：生物质化学链气化氧载体合成气

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流化床藻类生物质快速热裂解试验

农业工程学报 2011年第S1期27卷 37-40页

作者：王娜陈冠益李俊飞颜蓓蓓天津大学环境科学与工程学院/内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 中国中铁二院工程集团有限责任公司地下铁道设计研究院成都610031

为实现藻类生物质资源的综合利用,该文选取藻类生物质中的马尾藻进行热重分析,并在自行设计的小型流化床上进行快速热裂解试验,分别研究了马尾藻热解过程及热解产物的产率随温度的变化规律。结果表明,随着温度的升高,热解经历了3个阶段... 详细信息

为实现藻类生物质资源的综合利用,该文选取藻类生物质中的马尾藻进行热重分析,并在自行设计的小型流化床上进行快速热裂解试验,分别研究了马尾藻热解过程及热解产物的产率随温度的变化规律。结果表明,随着温度的升高,热解经历了3个阶段:预热解、快速热解、慢速热解,并且由于多糖、蛋白质等物质热稳定性的不同引起马尾藻在快速热解阶段出现两个失重峰。在快速热裂解试验中,选择450、500、550、600℃4个反应温度对马尾藻的热裂解规律进行了研究,主要考察了不同反应温度对热裂解产物收集率的影响。研究发现残炭的产率随着温度的升高而降低,而热解气的产率则随着温度的升高而升高,生物油的产率随温度变化先升高后降低,在550℃左右时产率最高,约为30.5%,这为马尾藻快速热裂解制油的推广与工业利用提供参考。

关键词：生物质流化床热裂解马尾藻生物油

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有机固体废物好氧处理抑制作用研究进展

化工进展 2021年第12期40卷 6818-6828页

作者：刘树根孔馨吕学斌刘庆岭陈冠益昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650500 西藏大学理学院西藏拉萨850000 天津大学环境科学与工程学院天津300350

有机固废产生量增长甚为迅速,其处理处置备受关注。采用好氧技术处理有机类固体废物时,堆体在高温条件下有机底物降解较为彻底;但受固体物料组成、代谢中间产物、环境因子等因素影响,反应体系有机底物的分解与代谢会受到不同程度的抑制... 详细信息

有机固废产生量增长甚为迅速,其处理处置备受关注。采用好氧技术处理有机类固体废物时,堆体在高温条件下有机底物降解较为彻底;但受固体物料组成、代谢中间产物、环境因子等因素影响,反应体系有机底物的分解与代谢会受到不同程度的抑制,进而影响好氧处理效果。本文综述了氨氮、脂肪酸、消化温度等各类因素对有机固废好氧生物处理进程的影响,并基于蛋白酶、氧化酶等活性变化以及代谢产物迁移转化规律,剖析了逆境条件下微生物体内酸碱失衡、蛋白质变性、胞内物质过度氧化三方面主要抑制作用机制,比较了接种功能微生物、添加外源试剂对好氧工艺过程的强化作用效果,同时就有机固废好氧生物处理提质增效的研究方向进行了展望。

关键词：有机固体废物好氧处理活性氧酶活性抑制作用

光固化3D打印废塑料来源、处置技术和环境影响

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环境科学 2023年第10期44卷 5870-5878页

作者：张闳楠孙昱楠宋玉茹马畅陈冠益天津商业大学机械工程学院环境能源+X创新实验室天津300134

光固化技术因其在3D打印行业中具有打印精度高且技术成熟的优势,在工业应用和学术研究方面都受到国内外的广泛关注.随着光固化3D打印技术蓬勃发展,相应而来的废弃物(光固化3D打印废塑料)作为一种新型有机固废,其增长速度不可估量,对环... 详细信息

光固化技术因其在3D打印行业中具有打印精度高且技术成熟的优势,在工业应用和学术研究方面都受到国内外的广泛关注.随着光固化3D打印技术蓬勃发展,相应而来的废弃物(光固化3D打印废塑料)作为一种新型有机固废,其增长速度不可估量,对环境带来的影响难以预计.基于现有研究,对光固化3D打印废塑料来源、处置技术和环境影响的最新研究进展进行总结分析.结果表明,光固化3D打印废塑料为共价交联热固性塑料,具有较高的活化能,内部化学结构存在对光敏感的显色基团,其原料、形成过程和目前的处置方法均可能对环境或生物体等带来潜在危害.基于此,针对光固化3D打印废塑料未来处置方式的可能性,提出展望和建议,可为光固化3D打印产业清洁发展提供助力.

关键词：光固化3D打印废塑料来源环境影响处置技术

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海勒式空冷系统接入附加冷却变工况分析

工程热物理学报 2008年第10期29卷 1636-1640页

作者：郝满晋涂光备陈冠益贾景福天津大学环境科学与工程学院天津300072 燕山大学建工学院河北秦皇岛066004

提出了一种建于城市附近的海勒式间接空冷系统接入城市给水参与冷却的新系统,分析了该系统的可行性.给出了该系统凝汽器压力变工况计算数学模型,分析了影响该系统经济运行的因素,通过实例计算阐明了各种影响因素对凝汽器压力的影响规律... 详细信息

提出了一种建于城市附近的海勒式间接空冷系统接入城市给水参与冷却的新系统,分析了该系统的可行性.给出了该系统凝汽器压力变工况计算数学模型,分析了影响该系统经济运行的因素,通过实例计算阐明了各种影响因素对凝汽器压力的影响规律,从而为该系统可以提高冷却性能提供了理论依据.

关键词：空冷系统城市给水热经济性变工况

煤中痕量元素在循环流化床锅炉中的迁移行为与富集特性

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燃料化学学报 2013年第9期41卷 1050-1055页

作者：陈冠益王钦颜蓓蓓天津大学环境科学与工程学院天津300072 天津大学机械工程学院中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072

对天津市某电厂循环流化床(CFB)锅炉燃用的原煤及燃烧产物底灰、飞灰、细飞灰(≤50μm)进行痕量元素含量的测定,分析了Be、Zn、Hg、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、As、Se、Cd、Pb 13种痕量元素在燃烧过程中的迁移行为,揭示了痕量元素在CFB锅... 详细信息

对天津市某电厂循环流化床(CFB)锅炉燃用的原煤及燃烧产物底灰、飞灰、细飞灰(≤50μm)进行痕量元素含量的测定,分析了Be、Zn、Hg、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、As、Se、Cd、Pb 13种痕量元素在燃烧过程中的迁移行为,揭示了痕量元素在CFB锅炉中的分配、富集特性。结果表明,CFB锅炉中,较低的炉温对于痕量元素的迁移富集产生了较大的影响。由相对富集系数得知,Be、V、Co、Se在底灰中耗散,在飞灰中富集,Zn、Mn倾向于在底灰中富集,元素Cd、Pb、Ni、Cu挥发性较强,在底灰和飞灰中均是耗散。As受钙氧化物影响,挥发性表现并不明显。Hg在底灰和飞灰中相对富集系数均很低,表明Hg在整个燃烧过程中以气态形式排放;Hg、As、Se、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb均有向小颗粒物中富集的趋势。根据相对富集系数以及研究的13种元素在低温CFB锅炉中的迁移行为,将这些元素分为三类:A类(E R0.85),主要残留在固体产物中元素Zn、Mn、Cr。

关键词：燃煤电厂循环流化床锅炉痕量元素富集特性