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基本信息

項(xiàng)目名稱：
溫室氣體（CO2）與生活污水耦合治理技術(shù)與機(jī)理研究
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本項(xiàng)目利用弱堿性的生活污水來(lái)吸收酸性的CO2氣體，再運(yùn)用微生物技術(shù)耦合修復(fù)上述污水，達(dá)到以廢治廢、綜合治污的效果。
詳細(xì)介紹：
針對(duì)火力電廠高豐度的CO2和大量弱堿性生活污水，本項(xiàng)目提出以溫室氣體（CO2）和生活污水（弱堿性）為研究目標(biāo)，研究絮凝微生物與降解微生物的聯(lián)合作用對(duì)此類復(fù)合污染廢水耦合修復(fù)技術(shù)與機(jī)理，實(shí)現(xiàn)集“氣”于“液”、以“廢”治“廢”的綜合資源化修復(fù)技術(shù)。本項(xiàng)目的成功研究不但為CO2治理開(kāi)辟了新路，而且拓展了大量存在的弱堿性生活污水的新用途，能夠盡快應(yīng)用到節(jié)能減排、以廢治廢的生產(chǎn)實(shí)踐中去，與哥本哈根會(huì)議提出的“節(jié)能減排、減少溫室氣體排放”的世界呼聲相一致。

作品圖片

  • 溫室氣體（CO2）與生活污水耦合治理技術(shù)與機(jī)理研究
  • 溫室氣體（CO2）與生活污水耦合治理技術(shù)與機(jī)理研究

作品專業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

根據(jù)“哥本哈根”國(guó)際環(huán)保大會(huì)提出的各國(guó)治理溫室氣體的要求，針對(duì)火力發(fā)電廠煙囪中高豐度的CO2和大量弱堿性生活污水，本項(xiàng)目提出溫室氣體（CO2）與生活污水耦合治理的技術(shù)與機(jī)理研究。 以吸收CO2后的弱堿性生活污水為研究對(duì)象，探討微生物絮凝與降解的聯(lián)合作用對(duì)此類復(fù)合污染廢水耦合修復(fù)技術(shù)與機(jī)理，實(shí)現(xiàn)集“氣”于“液”、 以“廢”治“廢”的資源化綜合治理技術(shù)。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

1.闡明絮凝菌和降解菌的協(xié)同作用對(duì)含高豐度CO2復(fù)合污染廢水的修復(fù)過(guò)程和機(jī)理。結(jié)合沈海熱電廠煙氣復(fù)合污染的特點(diǎn)，全面優(yōu)化技術(shù)參數(shù)用于原位修復(fù)，實(shí)現(xiàn)廢水回用，節(jié)約資源。 2.首次研究生活污水強(qiáng)效吸收溫室氣體CO2，集溫室氣體和生活污水于一體，以“廢”治“廢”，挑戰(zhàn)了以往治理單一污染的不足。 3.開(kāi)辟了大量存在的弱堿性生活污水的新用途，本項(xiàng)目的成功研究可以盡快應(yīng)用到節(jié)能減排的生產(chǎn)實(shí)踐中去。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

1.將生活污水與溫室氣體的治理與回收利用相結(jié)合，變廢為寶，節(jié)約了資源，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，造福子孫。 2.降低了污水和大量煙氣處理的成本，為工廠節(jié)約了一部分資金。 3.利用微生物的絮凝作用和降解作用，處理生活污水和溫室氣體并使其資源化，挑戰(zhàn)了以往治理單一污染的不足。

學(xué)術(shù)論文摘要

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，找出四種影響吸附效果的因素，得出最佳吸附條件，即在溶液pH值為6，2-萘酚濃度為20mg/L，吸附時(shí)間為6天，菌添加量為10%時(shí)吸附效果最好。經(jīng)選定，我們找出CO2的理想增溶劑為六亞甲基四胺和EDTA（二鈉鹽-三鈉鹽），二者可顯著提高生活污水對(duì)CO2的吸收能力。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在293K，1atm下，所使用的弱堿性生活污水對(duì)CO2的吸收能力為102%，加入增溶劑后，生活污水對(duì)CO2的吸收能力變?yōu)?57%。

獲獎(jiǎng)情況

1.姜雷,袁博,王豪鑫. 黑曲霉吸附生活污水中2-萘酚的研究[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010,(36):1.（已發(fā)表） 2.李盼盼,臧淑艷,袁博,等. 黑曲霉對(duì)模擬廢水中汞的吸附[J]. 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)報(bào),2011,25(1):1-5.（已發(fā)表） 3.姜雷,王豪鑫,袁博. 火力發(fā)電廠煙氣中CO2吸收方法的最新發(fā)展. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào).（待發(fā)表）

鑒定結(jié)果

結(jié)論如下：針對(duì)本課題查新點(diǎn)2，已見(jiàn)關(guān)于2-萘酚降解產(chǎn)物的報(bào)道，未見(jiàn)2-萘酚降解產(chǎn)物為1,4-Naphthoquinone和1,5-Dihydroxynphthalene的文獻(xiàn)報(bào)道。

參考文獻(xiàn)

1.孫鐵珩,蔣侃,孫麗娜,王書(shū)文.污水處理和回用技術(shù)的應(yīng)用:中水回用在沈陽(yáng)的發(fā)展前景和存在的問(wèn)題[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2006,17(12):2441-2444. 2.顏家保,張浩,于慶滿.二氧化碳回收技術(shù)及應(yīng)用前景[J].應(yīng)用化工,2005,34(2):76-78. 3.周啟星.復(fù)合污染生態(tài)學(xué)[M].中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,北京, 1995.

同類課題研究水平概述

隨著全世界人民對(duì)水資源短缺以及哥本哈根會(huì)議溫室效應(yīng)問(wèn)題的重視, 作為廢氣排放的二氧化碳和二氧化硫,其回收、固定、利用及再生資源化問(wèn)題引起世界各國(guó)特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的普遍關(guān)注,有關(guān)溫室氣體的應(yīng)用及研究也不斷深入。煙氣中二氧化碳的資源化研究成為目前的熱點(diǎn)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外二氧化碳?xì)怏w分離回收的常用技術(shù)目前工業(yè)上分離提純CO2的方法有精餾法、物理吸附法、膜分離法、吸收法 ( 物理吸收法和化學(xué)吸收法) 等。但這些方法操作過(guò)程繁瑣并且具有二次污染而不夠理想，尤其是當(dāng)二氧化碳等濃度很低時(shí)，往往由于操作費(fèi)用和原材料成本相對(duì)過(guò)高而難以投入實(shí)際應(yīng)用。 微生物絮凝法具有原材料來(lái)源豐富、成本低廉、吸附速度快、吸附量大等優(yōu)勢(shì)而倍受關(guān)注。實(shí)現(xiàn)廢水回用和重金屬回收的技術(shù)方法，可以在經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益等方面挑戰(zhàn)傳統(tǒng)治理單一污染的修復(fù)技術(shù)。 水資源和水污染是當(dāng)前世界最大的資源環(huán)境問(wèn)題之一，也是人類面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水國(guó)家，人均占有量?jī)H有世界平均水平的1/4。生活廢水中雜質(zhì)很多，雜質(zhì)的濃度與用水量多少有關(guān)。 隨著人口在城市和工業(yè)區(qū)的集中，城市生活廢水的排放量劇增。1997年與1990年比，城市生活廢水排放量翻了一番，達(dá)到了218億噸。生活廢水中多含有機(jī)物質(zhì)，容易被生物化學(xué)氧化而降解。未經(jīng)處理的生活廢水排人天然水體會(huì)造成水體污染。所以，這種水一般不能直接用于農(nóng)業(yè)灌溉，需經(jīng)處理后才能進(jìn)行排放。 生活污水中所含污染物的種類是多種多樣的，不能預(yù)期只用一種方法就可以將所有的污染物都去除干凈，因此水處理的方法也多種多樣。資源化的重點(diǎn)在于利用，利用是資源化產(chǎn)品的終級(jí)目標(biāo)與市場(chǎng)表達(dá)。廢水的處理方法有化學(xué)沉淀法、離子交換樹(shù)脂法和吸附法等，這些廢水的處理方法都是一種污染轉(zhuǎn)移，將廢水中溶解的有機(jī)污染物或重金屬轉(zhuǎn)化成沉淀或是更加易于處理的形式（通常是進(jìn)行填埋）。然而，這些污染物對(duì)環(huán)境的危害依然長(zhǎng)期存在，對(duì)這種污染的治理常常需要付出更加昂貴的代價(jià)。所以，從社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益考慮，將此類復(fù)合污染的廢水治理的同時(shí)回收重金屬具有重大意義。
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