污泥制备陶粒及其性能研究

采用鞍山市大孤山污水处理厂城市污泥和鞍山市千山山脉的黏土为主要原料制备陶粒。采用X射线衍射法和原子吸收法测定城市污泥和黏土的成分,主要含有Si O2和Al2O3;通过正交实验得到了城市污泥和黏土制备陶粒的最佳配方,配方是城市污泥与黏土比为3:1,烧结温度为1 000℃,保温时间为30 min,添加剂为15%;测定了陶粒的吸水率、表观密度和侵蚀率,得到了吸水率和表观密度成正相关,粒径为5 mm侵蚀率最小,30 h的侵蚀率是0.17%。将粒径为2、5和7 mm陶粒应用于焦化废水,研究了陶粒表面微生物附着效果;通过三组对比实验可知,同时加入污泥和陶粒处理焦化废水的效果最好,焦化废水COD从637.4 mg/L降到40.3 mg/L,只加入陶粒处理焦化废水最差,焦化废水COD从637.4 mg/L降到128.9 mg/L。     

好氧颗粒污泥对有机物吸附性能的影响因素

为了寻找好氧颗粒污泥系统最佳运行参数,为好氧颗粒污泥在实际废水中的应用提供理论依据,在实验室条件下,采用静态吸附方式,从环境条件、污水特性及好氧颗粒污泥特性三方面探讨了好氧颗粒污泥吸附有机污染物的影响因素及影响程度。结果表明:静态吸附时间为24 h、p H为7.0~9.0、温度为25~35℃、搅拌强度为150 r/min、废水质量浓度为1 500 mg/L、污泥粒径为0.3~1.0 mm、污泥质量浓度为3 000 mg/L、EPS含量>195.08 mg/g VSS时,好氧颗粒污泥对有机污染物的吸附性能最优。     

河砂对径流污染物吸附效果试验研究

河砂是透水铺装、生物滞留池及树池等海绵城市建设用设施的主要原材料之一,对其吸附去除径流污染物的效果进行了试验研究。结果表明,随着污染物初始浓度的增加,河砂对COD、TN、TP、Cu的吸附量均呈现先增加后趋于平稳的趋势。当初始溶液浓度达到160 mg/L以上时,河砂对COD、TN、Cu的最大吸附量分别保持在1.83、1.19、1.22 mg/g左右,当初始溶液浓度达到80 mg/L以上时,河砂对TP的最大吸附量维持在0.50 mg/g左右。同时在去除率方面,河砂对小于20 mg/L的低浓度TN、TP的去除效果较好;当初始溶液浓度为100 mg/L时,河砂对COD的最高去除率为74%;不同初始溶液浓度下河砂对铜的去除率在77%~98%之间。结果表明,河砂对径流污染物均具有一定的吸附效果,尤其对重金属Cu的吸附去除效果最佳。这为进一步推广应用涉及以砂为原材料的海绵城市相关技术及设施提供了技术支持。     

环保透水砖的制备与性能研究

以废玻璃、废陶瓷为主要原料,以粘土为结合剂制备环保型陶瓷透水砖。透水砖经1000℃保温I-3h烧成。透水系数〉1．0×10^-2cm/s,保水性〉0．6g/cm^3,抗压强度〉12．1MPa。产品符合JC／T945--2005《透水砖》标准。     

H_3PO_4活化法制备污泥基活性炭吸附去除Pb~(2+)研究

以养殖废水生化处理后的剩余污泥为原料,H_3PO_4为活化剂制备污泥活性炭.将其用于对Pb~(2+)废水处理,结果表明,用H_3PO_4化学活化法在550°C活化60min时制备出污泥活性炭20mg,对pH=5.5,5mg/L的Pb~(2+)溶液、吸附80min后,吸附去除率可达98.7%:污泥活性炭对Pb~(2+)废水的吸附规律符合Langmuir吸附等温模型,饱和吸附量为42.9mg/g.     

Zn( Ⅱ) 长期作用对好氧颗粒污泥基本性能与污染物去除功效的影响

采用SBR反应器,系统地研究不同质量浓度Zn(Ⅱ)长期作用对好氧颗粒污泥基本性能和污染物去除功效的影响。试验结果表明:当ρ(Zn(Ⅱ))≤5 mg/L时,Zn(Ⅱ)对好氧颗粒污泥基本性能与污染物去除功效影响较小;当ρ(Zn(Ⅱ))≥10 mg/L时,Zn(Ⅱ)会导致好氧颗粒污染物去除功效降低,混合液悬浮固体(MLSS)质量浓度、沉降速率、污泥粒径与结构发生改变。10 mg/L以上的Zn(Ⅱ)长期作用会导致污泥粒径变小,结构松散,进而导致污泥沉降性能变差,最终引起ρ(MLSS)下降。Zn(Ⅱ)作用76 d后,投加10 mg/L和15 mg/L Zn(Ⅱ)的反应器内NH+4-N、COD去除率分别减低为84.3%和75.1%、90.1%和85.7%;ρ(MLSS)分别降至3 658 mg/L和3 225 mg/L;SVI分别升高至94 m L/g和99 m L/g;颗粒污泥的平均粒径分别降至0.58 mm和0.37 mm,部分颗粒污泥解体。     

纳米Al2O3分离富集环境样品中的铊

 研究了纳米Al₂O₃对铊的吸附性能,考察了吸附热力学,最佳酸度和吸附容量.实验结果表明:在最佳pH条件下,铊定量、快速地被吸附在纳米Al₂O₃材料上;其2,20,40 ℃时最大吸附容量分别为4.44, 5.78, 6.28 mg·g^-1;等温吸附线呈现可逆的Langmuir吸附形式.吸附反应的焓变ΔH⁰和熵ΔS⁰均为正值,ΔG⁰为负值,说明该过程是自发的吸热反应.被吸附在纳米Al₂O₃上的金属离子能采用1.00 mL 0.25 mol·L^-1 HCl溶液定量洗脱, 其回收率达到98%.该法对铊的检出限为0.84 μg·L^-1,相对标准偏差(RSD)为2.4%, 已成功地应用于实际水样和多金属结核样品GBW07296的测定,分析结果令人满意.     

填埋场污泥灰改性黏土衬垫镉离子吸附与迁移特性

针对填埋场黏土衬垫受重金属离子侵蚀的现状,采用污泥焚烧灰掺入黏土中制成改性黏土,在室内模拟填埋场衬垫受Cd(Ⅱ)污染的工况,通过静态平衡吸附试验,评价改性黏土对Cd(Ⅱ)的吸附效果;通过低温氮气吸附试验,分析改性黏土吸附Cd(Ⅱ)后的孔隙结构变化规律;通过污染物阻滞试验评价改性黏土阻滞污染物下渗的能力.结果表明:改性黏土对Cd(Ⅱ)的吸附属于Langmuir吸附模型,含污泥灰的改性黏土对Cd(Ⅱ)的理想最大吸附量增加31.9%~47.5%;吸附Cd(Ⅱ)后的改性黏土吸附-脱附等温线属于Ⅳ型,并出现H3型滞回环,污泥灰掺量3%试样的比表面积为109.90 m2/g,比未掺污泥灰试样大14.9%;土层孔隙水中Cd(Ⅱ)的浓度随着土层深度的增加而减少,深度达到17 cm时,孔隙水中已无法检出Cd(Ⅱ)的存在,在相同土层深度处,含污泥灰试样的孔隙水中Cd(Ⅱ)浓度低于未掺污泥灰试样.     

花生壳生物炭对水中重金属Cr6+、Cu2+的吸附研究

生物碳因其来源广泛、低廉及良好的表面理化性能,作为吸附材料在处理水中有机及重金属污染方面具有较大的潜力。研究利用花生壳制得生物炭,用于处理含~(6+)和Cu~(2+)的模拟废水。探讨了接触时间、p H值、生物炭投加量及温度等对吸附效果的影响。结果表明,生物碳吸附~(6+)和Cu~(2+)时间在120 min达到平衡。在酸性条件下(p H=2~5),生物炭投加量为4g/L,温度为30℃时生物炭对~(6+)的吸附效果较好;在偏碱性条件下(p H≥5),生物炭投加量为10 g/L,温度为40℃时生物炭对Cu~(2+)有较好的吸附效果。通过Langmuir和Frenudlich吸附等温方程拟合,表明生物炭对~(6+)和Cu~(2+)的吸附过程更符合Frendlich模型,吸附过程可以用假二级动力学模型描述,说明吸附主要是表面化学吸附。     

废弃瓷砖制备烧结透水砖的研究

以废弃瓷砖和回收建筑玻璃为原料,利用面粉为造孔剂和成型粘结剂,通过瓷砖破碎、玻璃粉磨、模压成型及高温烧制等工艺制备出烧结透水砖,并研究瓷砖骨料和玻璃粉料配比与烧制温度对透水砖孔隙率、抗折强度、体积密度、透水系数等性能的影响。结果表明:当玻璃粉含量为20%、烧制温度为1 100℃时,所制得的透水砖综合性能优异,此时其抗折强度为(7.66±1.56)MPa、孔隙率为30%、体积密度为1.44 g/cm~3、透水系数为0.11 cm/s。     

城市绿地对雨水径流污染物的削减作用

采用模拟城市绿地和降雨系统装置研究城市绿地对径流雨水污染物的削减作用,通过对降雨过程及降雨后装置内土壤微生物数量、生化作用强度及土壤性质的分析,初步研究了城市绿地对雨水径流污染物的削减作用机理.结果表明：在2 h的降雨过程中模拟绿地对雨水中COD_Cr、氨氮、硝态氮、总氮和总磷的平均削减率分别为41.3％,44.1％,38.5％,38.2%和39.0％.随着降雨时间的延长,削减率逐渐降低.绿地系统对径流污染物的去除是生物与非生物共同作用的结果.在降雨过程中污染物的去除主要依靠土壤及植物根系的吸附、过滤和截流作用,降雨后的5～8 d内土壤微生物的生化作用最强,并且土壤有机质、总氮和总磷含量逐渐降低,主要进行的是微生物对吸附于土壤颗粒表面的污染物的分解作用.两周后总氮和有机质在土壤中还有一定的累积,总磷含量基本达到降雨前的水平.     

Optimization of Four Kinds of Constructed Wetlands Substrate Combination Treating Domestic Sewage

Based on the static and dynamic experiments, this paper has analyzed the adsorbing capacity for domestic wastewater pollutant （COD, NH4^＋-N and TP） of four kinds of constructed wetlands substrate which were fly ash, hollow brick crumbs, coal cinder and activated carbon pellets in single and combined condition. In the static experiments, the adsorbing capacity of four substrates all grew as the adsorbing dose increased. In adsorbing COD, each substrate＇s adsorbing capacity rises with the adsorbing dosage. Simultaneously, experiments show that all the adsorption of the four kinds of substrate for COD, NH4^＋-N and TP follows the Freundich Rule. The dynamic experiment demonstrated that the adsorbing capacity of combined substrates is bigger than that of single substrate. Fly ash in combination with small coal cinder adsorbs COD the best, while it takes in NH4^＋-N and TP the best when working with hollow brick crumbs. The combination of the two raises the removal rates up to 89% and 81% respectively. Given high cost and low adsorbing effect, activated carbon is not a suitable candidate for constructed wetlands substrate.     

冻融循环作用下煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖的损伤性能

大宗工业固废建材化利用是工业可持续发展的一项长远战略方针,利用煤矸石、铁尾矿生产烧结砖可为内蒙古地区大宗工业固废综合利用提供新思路。针对内蒙古地区自然环境特征,对煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖标准试件进行冻融循环试验,分析冻融前后煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖外观、质量、抗压强度、吸水率和体积密度变化情况;基于Wiener过程对试样损伤规律进行分析,以相对质量损伤为指标建立可靠度模型,并对指标选取合理性进行验证,计算漂移系数和扩散系数求解冻融循环作用后煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖可靠度函数曲线;利用冻融寿命预测模型对室内外冻融循环次数进行转化,并对冻融循环作用后煤矸石-铁尾矿烧结多孔在不同阈值条件进行寿命预测。结果表明：煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖标准试件抗压强度为10.6MPa,吸水率为13.3%,体积密度为1779.7kg/m₃^;煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖性能随冻融循环次数增加劣化程度加深,其质量、抗压强度、吸水率和体积密度损伤度分别为7.1%、38%、18%和3.6%,同时冻融循环后砖体表面出现隆起、微裂缝和轻微剥落现象;对可靠度函数曲线分析可知煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖损伤符合材料破坏特点,在阈值为0.2,0.3,0.4条件下,煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖耐久性寿命分别为11.1年,35.4年,85.6年。     

烧结页岩清水砖抗冻性能研究

广西科技大学新型建筑材料课题组前期试验数据作为理论依据,以烧结页岩砖的原料物理性质为基础,研制开发烧结页岩清水砖。为了进一步研究烧结页岩清水砖的抗冻性能,通过将烧结页岩清水砖与普通烧结页岩砖试件的理化成分与微观结构进行对比分析,再进行冻融循环对比试验,以及砖体在饱水状态下的导热系数测定,得出清水烧结页岩砖抗冻性能要优于普通烧结页岩砖。试验结论为:烧结页岩清水砖抗冻性能达到《墙体材料应用统一技术规范》GB 50574-2010相关指标。为后续试验提供相关数据,为烧结页岩清水砖的推广奠定基础,并建议将饱水状态下的砖体导热系数作为砖体抗冻性能指标之一。     

污水停留时间对多级人工湿地塘组合系统除氮的影响

通过多级人工湿地-塘组合系统在不同的污水停留时间下处理污染水体,对各项出水污染物进行测试对比。结果表明:在初春低温条件下,COD、TN和NH_4~+-N的去除率随着污水停留时间的增加显著提高,其中COD在污水停留时间达到5 d之后去除率开始趋于平缓,TN和NH_4~+-N的去除率在污水停留时间达到5 d之后出现下降。表明在保证处理效果的前提下,污水停留时间选在4~5 d之间较为合理。这为实际处理污染水体提供了一定的参考。     

黑臭河水治理与水生植物生理响应的灰色分析

以上海城区黑臭河水的生物-生态处理工艺为研究对象,采用灰色理论分析水生植物在黑臭河水治理过程中的生理响应顺序,为科学解释污染物净化机制提供依据.结果显示,植物的生理特性对COD和NH+4-N去除的优先级关联排序均为POD>CAT>Chla>SP>Chlb,表明反应体系对黑臭河水中COD和NH+4-N的去除主要是通过微生...     

流动注射分析法测定水样中的NO2--N和NO3--N

采用流动注射技术测定水样中的NO-/2-N和NO-/3-N.以N-(1-萘基)乙烯二胺盐酸盐和对氨基苯磺酸为显色剂,在540nm下比色测定NO-/2-N的含量.水样中的NO-/3-N,在稀醋酸条件下用锌粉将其预还原成NO-/2-N后,也在上述相同的条件下测定其含量.NO-/2-N的检出限为0.005×10-/6,NO-/3-N的检出限为0.05×10-/6,分析速度为65次/小时.     

有效微生物(EM)在中华绒螯蟹养殖中的应用

为探讨有效微生物( EM)对蟹塘水质和螃蟹成活率的改善作用,在南京市高淳区螃蟹文化园开展了EM应用试验研究。试验结果表明：在中华绒螯蟹养殖过程中投加EM,能有效降低水体中污染物的质量浓度,提高螃蟹成活率,但EM投加质量浓度不宜过大。当籽( EM)=1.5 mg/L时,蟹塘水体中NH+4-N、NO-2-N、COD和TP的质量浓度比不投加EM的对照塘降低12.7%~29.2%,螃蟹成活率提高2.4%;籽( EM)=6.0 mg/L时,NH+4-N、COD和TP的质量浓度分别降低1.1%、14.4%、0.03%,而NO-2-N 升高15.6%,螃蟹成活率升高1.0%。由此可见,当 EM 投加质量浓度过高(6.0 mg/L)时,水质指标及成活率改善效果不如EM投加质量浓度较低时(1.5 mg/L),且会引起NO-2-N的累积。     

海水池塘养殖园区排放水综合生态净水技术研究

本研究以海水池塘养殖园区排放水集中设施化处理为切入点,集成泡沫分离、生物滤池及大型藻等多种生态修复技术,构建了海水池塘养殖园区排放水综合生态净水系统。经过综合生态净水系统处理,池塘养殖排放水中化学耗氧量(COD)、氨氮(NH4-N)、亚硝氮(NO2-N)、硝氮(NO3-N)、溶解无机氮(DIN)及活性磷酸盐(DIP)综合去除率平均分别为40.84%、89.37%、86.88%、93.75%、78.74%和59.73%。通过该技术可明显改善园区排放水质量,基本可以实现各项指标的达标排放。     

纳米Fe3O4覆盖对沉积物-水界面钴和镍的吸附试验研究

为揭示纳米材料原位覆盖对表层沉积物重金属的影响规律,开展室内培养原位沉积物柱试验,利用微界面分析技术、高分辨率平衡式间隙水采集技术（HR-Peeper）和薄膜扩散梯度技术（DGT）,探究纳米Fe₃O₄原位覆盖对表层沉积物中Co、Ni释放的影响机制。试验结果表明:在纳米Fe₃O₄覆盖下沉积物pH值较对照组逐渐增大,Eh值先减小后增大;纳米Fe₃O₄覆盖可有效吸附间隙水中的溶解态Co和Ni,间隙水中的溶解态Co和Ni最大有效吸附率分别为27.07%及26.42%,有效影响深度分别为30 mm和10 mm;纳米Fe₃O₄覆盖有效抑制了沉积物中有效态Co和Ni向间隙水和上覆水扩散,沉积物中有效态Co和Ni含量分别降低了50.26%和15.31%。