南水北调中线受水区全要素水资源绿色效率及节水减排潜力

采用非径向、非角度SBM-DEA模型测算2015—2021年南水北调中线受水区20个城市全要素水资源绿色效率,探究其时空演变规律,并分析各市节水减排潜力。结果表明:受水区全要素水资源绿色效率总体呈现以京津冀、郑州两大都市圈为核心向外围逐渐递减的“核心-外围”空间结构模式以及全要素水资源绿色效率由高到低依次为京津、河南、河北的空间分异规律;2015—2021年受水区全要素水资源绿色效率总体呈波动上升趋势,但仍处于较低水平,仅实现了最优效率的70%~85%;不同城市节水减排潜力差异显著,空间上呈现“南高北低、西高东低”的分布格局。

关于制糖企业节水减排的创新研究

目前,制糖企业生产节水减排潜力很大,是一项系统工程,涉及到企业管理、技术设备的优化、新技术设备的研发和推广。本文总结了制糖企业节水减排存在的问题及制糖企业节水减排的一些创新措施,具体包括:生产中的节水措施;引进新型水处理设备、优化循环水生化处理办法等;减排创新措施:加强技术创新、废水达标排放,为今后制糖企业的节水减排提供参考。

商场冷凝水耦合光伏/光热系统在不同气候区的适宜性研究

光伏光热技术是太阳能的主要利用方式之一,太阳能光伏光热一体化(solar photovoltaic-thermal,PV/T)系统可实现系统产电和热量的双重效益。基于不同气候区的气候特征,以商场冷凝水耦合光伏/光热系统为研究对象。在确定制冷季冷凝水量的基础上,计算分析系统一次能源节约率及环境效益,研究该系统在不同气候区的适宜性。结果表明:在寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区,PV/T系统比光伏(photovoltaic,PV)系统更加高效节能。在整个制冷季中,PV/T系统的发电量均高于PV系统,海口的发电效率提升了0.53%,拉萨的发电效率提升了0.11%;PV/T系统在海口地区一次能源节约率最高,达到59.62%;青岛CO_(2)减排量最高,总减排量达到5.5 t。

高安屯再生水厂碳中和实践措施及效果

高安屯再生水厂位于北京市,水处理规模20万m^(3)/d,主体工艺为AAO+砂滤池,污泥处理中心规模1836 t/d(污泥含水率80%),主体工艺为热水解+厌氧消化+板框脱水。对比了不同碳核算标准,确定了高安屯再生水厂碳排放计算边界。高安屯再生水厂碳中和项目采用节能降耗、回收能源、利用清洁能源的方法,是泥水共治、餐厨协同、多能耦合、能源自给的大型碳中和示范工程。

“双碳”背景下医院住院病人水控管理系统的定量分析——以某三甲医院2019-2022年数据为例

针对医院在“双碳”目标下管理和控制住院病人洗澡用水的问题进行了深入研究,通过整理某三甲医院2019-2022年的水控数据,定量分析了住院病人的用水情况,并评估了各种因素对用水量的影响。研究结果表明,即使在严格落实“一床一陪护”制度的今天,水控系统仍然能够显著降低住院用水,同时日间手术量、床位周转率等指标也与住院患者用水量有相关性。提出与运用的定量分析模型对医院精细化管理有积极意义,提供了对病区管理评价的新工具。

船舶替代燃料动力系统综合评价及选择策略

为推动我国绿色航运转型,对船舶替代燃料动力系统的可行性进行探索。以长江集装箱船为研究对象,选取低碳燃料(液化天然气、甲醇)、零碳燃料(液氨、液氢)作为替代燃料,采用全生命周期环境评估和成本评估的方法评估燃料动力系统的碳当量排放和经济成本,并对结果的不确定性进行分析。通过反熵权法和逼近理想解排序法进行综合评价。环境评估结果表明,液氨、液氢和液化天然气的碳当量排放比基准柴油的分别减少了66.80%、52.51%和16.94%;成本评估结果表明,甲醇和液化天然气的经济成本较基准柴油的降低了24.51%和20.27%;可行性评估结果表明,液化天然气和液氨的贴近度都达到0.7,甲醇次之。评估结果说明液化天然气、液氨、甲醇是长江集装箱船理想的替代燃料,这为清洁燃料的替代选取提供科学的参考依据。

NECDP针织物原位矿化染色工艺

针对阳离子可染涤纶(NECDP)针织物传统工艺染色排污量高、深色产品色牢度差等问题,提出采用原位矿化染色工艺对其进行后处理加工,确立了原位矿化染色技术工艺最优参数:矿化助剂XBD质量分数为1.2%、XYD质量分数为6.0%,80℃处理30 min。结果表明:与传统工艺相比,采用原位矿化染色工艺对NECDP针织物进行染色,可获得与传统工艺染样一致的颜色效果,染品耐皂洗色牢度可提高半级以上,减少染色用水约40%,降低COD_(Cr)约76%,节水、减排效果显著。

二次供水流量预测模型的构建和应用

目前二次供水系统中水泵普遍存在“大马拉小车”导致能耗偏高的问题,为了解决这一问题,需要建立一种更加贴合实际工况的二次供水流量预测方法。文章以江苏常州地区149个二次供水小区的流量监测数据为基础,形成二次供水流量特征样本集,首次综合增压户数、入住率、最高日流量、最高日最大时流量等特征数据,依靠基于遗传算法优化的BP神经网络进行数据挖掘,构建具备可用性的二次供水流量预测模型,并应用于老旧泵房的水泵改造工作,电耗降幅达19%以上,取得了良好的节能效果。流量预测模型可以为二次供水设计选型、节能改造等工作提供更精准的流量评估工具,也为二次供水节能减排提供新的研究思路,助力实现“双碳”目标,推进供水绿色发展。

全预混紧凑缝隙式水冷燃气锅炉燃烧特性模拟

为解决传统燃气锅炉污染物排放量高、体积大等问题,研发了一种全预混冷凝式燃气锅炉,采用并排的水冷板翅插合形成燃烧器头部及冷凝换热段,二者之间设为炉膛,锅炉本体采用挤压铝工艺一体化成型,结构紧凑、换热能力强、耐腐蚀、工艺简单、成本低。由于模型对称,对其基础单元的流场、温度场、火焰长度及污染物排放特性进行数值模拟研究,并通过燃烧实验对模拟结果进行验证。结果表明,该燃气锅炉在12~24k W的热负荷范围内流场均匀,易于点火和稳定燃烧。钝体与火孔出口之间的距离为4mm、钝体宽度为1.0mm、过量空气系数为1.2、燃烧室长度为120mm,满负荷24k W燃烧时,锅炉排放的NOx<95mg/m^(3),CO<50mg/m^(3),锅炉本体尺寸仅为229mm×251mm×60mm,实现了燃气锅炉的超紧凑低排放,对全预混水冷燃气锅炉的节能减排及低碳设计、改造具有重要的现实指导意义。

基于减污降碳和水质目标约束下的黄河干流兰州段城区污水处理厂出水排放限值研究

为科学合理地提出黄河干流兰州段城区污水处理厂出水排放限值,实施精准科学治污,持续改善黄河干流兰州段水环境质量,本文以兰州市城区四座有代表性的污水处理厂(西固、七里河安宁、盐场和雁儿湾污水处理厂)为研究对象,统计四座污水处理厂主要污染物排放浓度、中水回用率、主要污染物去除率及减排效果,分析四座污水处理厂入河排污对黄河干流兰州段水质的影响,梳理污水处理厂运行阶段的碳排放情况.结果表明:(1)兰州市城区四座污水处理厂中水回用率低,介于0.86%~4.66%之间.(2)四座污水处理厂主要污染物的去除率高于国内污水处理厂主要污染物去除率的平均水平,COD、NH_(3)-N年均减排量分别为114584.1、8234.6 t,减排效果明显.(3)在黄河枯水期上游来水水量小、水质接近或超出GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质目标限值的条件下,叠加区间其他入河排污口的影响,兰州市城区四座污水处理厂均按照设计规模及设计出水水质排污会对下游河段水质造成影响.因此,不能一味地追求出水水质,盲目提标改造,要综合考虑污水处理厂运行过程中的碳排放,在满足受纳水体水质目标前提下,统筹考虑减污降碳.

佛山市某污水厂技改工程实例

介绍了佛山某污水处理厂技改工程的工艺流程和设计参数。在用地紧张的条件下,改造原有构筑物,新建“深度处理+超滤反渗透+浓水处理”为主体工艺的中水回用系统。实际运行结果表明,技改后满足扩容减排的政策要求,出水水质稳定达标排放,为类似污水处理厂的技改提供了相关设计经验。

铝制品加工重油污分油水基清洗剂研究及生产应用

大量铝制品在拉伸成型过程中会涂抹拉伸油以防止产品拉伤、断裂,为清洗其表面残留的重油污,需采用含有大量表面活性剂的清洗剂。为解决传统铝制品清洗中清洗难度大、污染排放多的问题,研究了一款分油水基清洗剂。研究结果表明:该分油水基清洗剂属于低泡型清洗剂,在清洗温度50℃,清洗时间5 min,清洗剂浓度5%的条件下清洗效果最优,除油率可达99%以上,各项性能可满足行业标准JB/T 4323—2019《水基金属清洗剂》中的要求。实际生产应用结果表明,分油水基清洗剂的清洗量超过常规水基清洗剂的32倍,每清洗一百万个电池壳,能减少浓水排放量116.25 t、危废量16.25 t,对企业增效和节能减排具有深远意义。

基于制浆全过程关键污染指标分析的“降污减排”策略研究

造纸行业废水是工业废水的主要来源之一,在国内外都是工业源重点调查行业。减少清水用量与增加生产体系浆水利用率是近年来实现降污减排主流策略,但生产过程浆体系污染物定量、迁移方向以及水循环节点常规污染物指标特征尚不明确。本文选取广西某制浆企业为例,通过检测该企业制浆全过程制浆体系、循环用水节点常规污染指标,结合数据绘制制浆体系的常规污染指标迁移图,分析生产用水循环管理系统,从用水结构优化探索源头减排新策略。

再生水热泵供暖系统发展分析

介绍了郑州再生水资源概况,根据再生水规划和利用现状,结合再生水热泵供暖系统的特点,研究在郑州市发展再生水热泵供暖技术的适用性。结果表明,郑州市的再生水供水量及温度满足再生水热泵系统的需求,利用再生水热泵技术对建筑物进行供热,具有显著的经济效益和环保效益。

建筑给排水设计中节能减排设计研讨

根据相关统计分析,很多建筑给排水系统在长期使用中,表现出较大能源消耗弊端,违背可持续发展战略要求。本文研究了建筑给排水设计中节能减排设计措施,在了解建筑给排水系统能耗现状的基础上,从给排水系统水压不合理、管道及阀门泄漏两个方面,分析了建筑给排水设计中存在的问题。文章同时强调了合理设计建筑给排水的水压、雨水资源收集与回收利用、透水地面设计、选用节水器具四个节能减排设计措施,有利于提高建筑给排水设计水平,实现节能减排的设计目标。

油田采出水外排处理厂碳排放核算方法及碳减排路径研究

以稠油及超稠油采出水外排处理厂为研究对象,污水处理工艺为调节除油罐—斜板除油罐—两级溶气气浮装置—核桃壳过滤器—冷却塔—两级AS-PACT工艺—二沉池—石英砂过滤器。首先,组合形成了完整的稠油及超稠油采出水外排处理碳排放核算方法,对碳排放活动进行核算,外排厂碳排放强度为3.78 kgCO_(2)eq/m^(3),其中间接碳排放占比87.20%,厘清采出水处理全工艺过程中碳排放的关键点。其次,对物耗、热耗、电耗产生的间接碳排放强度进行核算分析,探究了外排处理厂节能降碳路径。

电化学水处理技术在烧结余热发电循环水系统的应用

冷却水循环利用是节水减排的主要途径,为控制循环水系统结垢、腐蚀及微生物滋生,通常采用投加阻垢缓蚀剂、杀生剂等水质稳定药剂的方法。电化学水处理技术是通过电解方式,利用阴阳电极作用,实现循环冷却水系统防腐阻垢,有效控制微生物生长。通过电化学水处理技术与药剂法相结合稳定水质,在补水采用中水的条件下,保障了系统稳定运行,提高了系统浓缩倍数,降低了药剂投加量,实现了节水减排。

催化余热锅炉智能水质分析系统的开发与应用

石化催化余热锅炉多依赖人工分析化验提供水汽分析数据作为运行调整支撑,现已无法满足减排降耗对水汽过程监督的高质量要求。针对天津石化2#催化装置产汽单元点位多且相对分散的特点,结合水汽检测需求,按照“机器代人、一机多样、多点多参数”的思路开发智能水质分析系统,采用实验室标准规范的检测方法,实现了在装置现场的自动取样和连续分析,提高了水质化验分析的频次和质量。智能水质分析系统可代替两名实验室人员,解决了分析人员不足与高质量运行对水质分析需求高的矛盾,每年节省100万元以上的水汽分析化验成本。通过同步进行信息化集成、软测量开发和智能化控制,锅炉排污率可从3%~5%降至1%,年减排效益在500万元以上。智能水质分析系统为催化装置实施余热锅炉减排增效、水汽精确调整提供了低成本的水质分析化验数据支撑。

考虑降雨预报的灌溉模式对水稻产量及需水量的影响

以早稻和晚稻为试验材料,在考虑降雨预报的前提下,研究了智能灌溉和传统淹水灌溉2种模式对水稻的产量指标以及作物需水量的影响。结果表明:智能灌溉模式能够使早稻、晚稻分别节约灌溉水量83.9、119.2 t/hm^(2),减少排水量193.8、35.6 t/hm^(2);智能灌溉模式在降雨频繁时充分满足作物在关键期的需水量,在缺少降雨时可在不影响产量、保证作物的关键期需水的情况下适当降低作物的需水量;智能灌溉模式可使早稻和晚稻的理论产量分别提高284.52、508.84 kg/hm^(2)。综上,在水稻种植过程中,考虑降雨预报的智能灌溉模式能够提高灌溉效率;优化作物的关键期需水量,降低水资源的消耗,减少环境污染,以及实现水稻增产,具有一定的环境和经济效益。

基于节水理念的建筑给排水技术及应用分析

随着城市化进程的推进和建筑数量的增加,我国水资源使用量在逐渐扩大,水资源匮乏问题越来越严重。建筑给排水工程不仅是住户用水保障,也是工程节能减排的重要组成,为最大程度上解决给排水工程消耗难题,应当大力推进环保节能节水技术。鉴于此在该文研究中分析建筑给排水工程存在的问题,并从多个方面提出节水措施,旨在为建筑给排水节水效果的提升提供参考与借鉴。