医疗垃圾焚烧飞灰的水泥固化效果实验

为检验医疗垃圾焚烧飞灰的水泥固化处理效果,对不同飞灰/水泥配比下水泥固化体的凝结时间、抗压强度、重金属浸出毒性等特性方面进行了实验研究.结果表明:掺60%飞灰的水泥固化体终凝时间长达63 h,超出48 h的限值;掺40%飞灰、60%飞灰的水泥固化体7 d的抗压强度仅为0.187 MPa、0.16 MPa,未达到0.2 MPa的要求值;掺40%飞灰、60%飞灰的水泥固化体中Pb的渗沥浓度分别为5.634 mg/L、6.032 mg/L,均超过5 mg/L的限值.根据本实验结果,医疗垃圾焚烧飞灰水泥固化中水泥掺量宜在70%左右,若按照目前国内生活垃圾焚烧飞灰水泥固化工艺的配比(水泥掺量40%以下),各项固化指标均不能达到填埋要求.     

焚烧飞灰水泥固化体的安全性评价

通过城市生活垃圾焚烧飞灰水泥固化体中重金属的浸出毒性以及表面浸出毒性等研究 ,对焚烧飞灰水泥固化体的安全性进行了评价 .研究表明 ,水泥稳定固化焚烧飞灰的效果良好 ,焚烧飞灰水泥固化体在实际使用环境中 ,重金属浸出是一个非常缓慢的过程 ,其释放量远远低于国家标准规定值 ,而且 ,环境对微量有害物质还有包容和稀释的作用 ,因此焚烧飞灰水泥固化体不会对环境造成危害 .焚烧飞灰水泥固化体资源化利用是安全可行的 .     

三峡库区垃圾焚烧飞灰中汞的污染特性

研究了三峡库区垃圾焚烧飞灰中汞在不同粒径下的分布特征、不同浸出时间、液固比和不同酸度下的浸出规律、浸出毒性及飞灰中汞的不同存在形态的含量.结果表明三峡库区垃圾焚烧飞灰中汞平均含量为8.52 mg/kg,粒径在<100 μm范围内的飞灰中汞含量较高,且汞的含量随着飞灰颗粒尺寸的减小,呈增加趋势.汞的浸出与环境条件密切相关:汞的浸出量随pH值及液固比(L/S)的增加而增大,随时间的延长而减少.形态分析表明飞灰中汞的可氧化态及残渣态含量都较高,而弱酸提取态和可还原态含量则相对较低.     

污泥固化的试验研究

为研究一种经济有效的途径将污泥单独填埋，以石灰、土和粉煤灰为固化材料，研究了不同配合比下固化污泥的工程性质．通过渗透性试验和强度试验，发现采用适当的配合比，渗透性有很大提高，固化污泥的强度随着时间的推移而增长，可以满足填埋的要求；采用冷冻干燥技术和扫描电镜研究了固化污泥的微观结构，发现固化后污泥的密实性有较大提高，这是其强度提高的一个重要原因；应用分彤几何的理论，对由扫描电镜获取的固化污泥微观结构图像进行了定量分析，结果表明分形雏数和强度之间有较强的正相关性。     

市政污泥与生活垃圾协同焚烧的二噁英排放特征及毒性当量平衡

于2016年5月和2017年1月，分别对南方某生活垃圾焚烧发电厂开展生活垃圾与市政污泥(分别为0%、5%、10%和15%)协同焚烧试验，探讨市政污泥掺烧对生活垃圾焚烧过程中PCDD/Fs排放的影响.在不同季节中，PCDD/Fs均主要分布于飞灰与炉渣中.受焚烧过程中PCDD/Fs的结构破合与重组的影响，废渣中以2, 3, 4, 7, 8-PeCDF (13.0%~72.1%)单体为主. 2016年5月，每吨焚烧原料(指生活垃圾跟污泥的混合物)混合焚烧排放的PCDD/Fs毒性当量比原料本身含有的增加了14.1~29.2 μg TEQ/t，而2017年1月则降低了9.2~9.9 μg TEQ /t.生活垃圾焚烧过程中加入市政污泥能够提高焚烧材料中的硫元素与氯元素的质量比，从而抑制PCDD/Fs的再合成.综上所述，在保证生活垃圾焚烧发电厂的电力生产条件下，适当的市政污泥与生活垃圾协同焚烧能够降低焚烧过程中的PCDD/Fs排放，从而实现市政垃圾污泥的安全处理处置.     

不同氯化物作用下垃圾焚烧飞灰中重金属挥发特性研究

以深圳市某垃圾焚烧厂飞灰为原料, 考察高温条件下不同氯化物(NaCl, CaCl₂和 FeCl₃)对飞灰中重金属气化特性的影响规律。结果表明: 3种氯化物均不同程度地促进飞灰中重金属的气化; 对于不同的重金属, 氯化物的影响效果各不相同。在未添加氯化物的情况下, 飞灰中Pb和Cr几乎全部气化。Zn和Cu的气化率受氯化物影响最大, 当添加量均为10% 时, 3种氯化物对Zn和Cu的影响效果为FeCl₃ ≈ CaCl₂ > NaCl。飞灰二次气化的最佳条件: 以0.6 L/min N₂做载气, 添加15%的CaCl₂, 1000℃下高温处理2小时。二次气化过程可减小飞灰毒性, 回收重金属。     

城市垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯与水泥固化技术

利用水洗脱氯和水泥固化对垃圾焚烧飞灰进行固化/稳定化处理,研究了液固比对焚烧飞灰中氯和重金属的脱除效果的影响,以及水泥添加量和养护时间对固化体密度、抗压强度和重金属浸出毒性的影响。结果表明：水洗过程对氯离子的脱除率为60.11-74.64%,当液固比L/S=20 mL/g时,氯离子的脱除率达到最高的74.64%,但重金属Cr、Cu、Ni 和Zn在水洗过程的脱除率都小于2%。随着水泥添加量和养护时间的增加,固化体密度和抗压强度呈逐渐增大趋势。当水洗焚烧飞灰含量为10-70%时,固化体中重金属Cr、Cu、Ni 和Zn的浸出浓度远低于GB5085.3-2007规定的浸出阈值。     

垃圾焚烧飞灰冶金烧结处理工序

垃圾焚烧飞灰是公认的危险废弃物,必须对其进行有效处理。鉴于冶金烧结过程具有相似的高温熔融环境,提出采用冶金烧结法处理垃圾焚烧飞灰。对垃圾焚烧飞灰进行造球成型与铁浴熔融分离固化实验,结果显示:添加8%水泥和1%稳固剂的飞灰造球成型性好,在养护实验8～11d,飞灰球团抗压强度在600～700N/球,达到贮存、运输要求;铁浴熔融能有效地分离固化飞灰中重金属元素,90%以上的Mn、Fe和70%以上Cr、Cu进入铁相,熔渣浸出毒性均能达标。研究结果为冶金烧结法处理垃圾焚烧飞灰的工业应用提供了可行性验证。     

垃圾焚烧厂飞灰处理技术研究现状与展望

随着我国垃圾焚烧处理厂建设的逐步推广，建成后的焚烧厂飞灰处理将是我们面临的一个重大问题。本文分析了目前国际上处理垃圾焚烧飞灰的各种方法，同时通过对比，提出了适合我国目前发展状况的垃圾焚烧飞灰处理技术，并着重论述了采用螯合加固化的飞灰稳定化处理工艺、设备及螯合剂的研究现状，并展望了我国未来垃圾焚烧飞灰处理技术的发展前景。     

城市垃圾焚烧飞灰理化性质及处理技术

焚烧法处理城市垃圾已在世界先进发达国家广泛采用，而城市垃圾焚烧处理引起的二次污染问题已引起人们的高度关注，特别是垃圾焚烧飞灰的安全有效处置成为急需解决的环境和社会问题．通过分析垃圾焚烧飞灰的物理化学性质，对目前国内外城市垃圾焚烧飞灰处理技术进行了系统分析和讨论,归纳出目前国内垃圾焚烧飞灰处理的主要方式为安全填埋、固化稳定化和重金属提取，提出适合于中国垃圾焚烧飞灰无害化处理的途径和方式：开发先进的焚烧炉，加强对入炉垃圾的控制：研究稳定效果好、处理成本低的化学稳定剂以及有效的重金属分离提取方法，以减少垃圾焚烧飞灰中重金属造成的二次污染．     

氯离子在典型黏土地基中的迁移特性研究

近年来，惰性离子氯离子在典型黏土地基中的运移特性逐渐引起重视.以典型黏土地基为研究对象，采用自制的气动固结设备和渗透试验仪测试了黏土的固结和渗透特性参数，采用不同类型土柱试验测试了氯离子在黏土地基中的迁移特性参数.研究结果表明：氯离子在典型黏土地基中的分子扩散系数为8.0×10^-6～1.5×10^-5cm²/s，机械弥散系数为3.3×10^-6～6.3×10^-6cm²/s；孔隙水的流速越小，氯离子在典型黏土地基中的机械弥散系数与分子扩散系数的比值越小.研究成果可为氯离子在典型黏土地基中的迁移提供理论依据.     

填埋场改性污泥防渗层渗透与变形特性

为了研究水泥、煤矸石、黏土、纤维对污泥进行改性固化的规律,评价其作为填埋场衬垫防渗材料的可行性,通过干缩开裂实验,观察固化污泥的失水、体积收缩、开裂情况。采用低温氮气吸附试验,检测固化污泥试样的孔隙结构与比表面积。采用环境岩土柔性壁渗透试验,检测固化污泥的渗透系数。采用三轴剪切试验仪,检测固化污泥的抗剪强度。通过试验发现:污泥固化体的含水率变化范围为22.08%~150.48%;且随着含水率的降低,开裂因子逐渐增大。随着污泥固化体的体积收缩率增大,开裂因子总体呈增大趋势。污泥固化体的孔径曲线呈"M"型,双肩峰集中出现在3~5 nm和7~8.5 nm区间段。随着时间的增加,污泥固化体的渗透系数呈下降趋势,且存在较明显的波动,试验结束时分布在4.49×10~(-8)~5.32×10~(-8)cm/s。污泥固化体的污泥与水泥、煤矸石等固化材料的掺入量较为适宜时,生成的水化产物多,黏聚力较大,内摩擦角相应较小,抗剪能力较强。     

污泥-生活垃圾混合填埋体降解产气过程

通过室内实验研究了不同污泥添加量条件下污泥-生活垃圾混合填埋体的产气过程，并建立了污泥-生活垃圾降解产气过程的动力学模型。研究结果表明，污泥-生活垃圾混合填埋体的产气过程分为三个阶段，即调整阶段、加速阶段和衰减阶段；随着污泥添加量的增加，累计产气量逐渐增大，但是当污泥添加量超过30%后，累计产气量逐渐减少；添加污泥后，产气过程的产甲烷阶段明显提前，并且降解产气中CH₄体积分数提高，缩短了填埋场达到稳定所需的时间；但是污泥对混合填埋体的降解速率的促进作用存在一定的范围，本实验中，污泥添加量为30%的混合填埋体的降解速率最快。     

固化污泥固结渗透特性及孔隙变化试验研究

为了研究固化污泥在大变形固结过程中的渗透性特点,选用普通硅酸盐水泥(OPC)和硫铝酸盐水泥(SAC)作为固化材料,开展了14 d龄期重塑样和原状样的固结渗透试验,得到了固化污泥在不同应力条件下的压缩、渗透规律;通过不同固结压力下的离心试验,分析不同固结应力下固化污泥的孔隙组成.试验结果表明,20%添加量内,固化污泥压缩系数均在1 MPa-1以上,属于高压缩性土;固结应力在0~800 k Pa范围内时,固化污泥压缩系数随固结应力降低了两个数量级;固化污泥压缩、渗流过程存在明显非线性,在考虑渗透系数时,不适宜将渗透系数作为常数考虑;固化污泥固结过程中,大孔隙和中孔隙减少,而小孔隙反而增加,占总孔隙的50%以上.     

Ymer N120改性非离子型水性环氧乳液的制备与性能研究

为克服当前水性环氧乳液的环氧基团含量和固含量低导致的涂料和涂膜性能差的缺点，本文从分子结构设计的角度出发，首先以聚乙二醇400（PEG400）为软段，制备了非离子型水性环氧（WEP）乳液；然后以侧基亲水扩链剂（Ymer N120）对其进行改性，合成了改性非离子型水性环氧（YWEP）乳液，研究了Ymer N120的用量对YWEP乳液和涂膜性能的影响.结果表明，WEP乳液的环氧基团含量（以环氧值表示）最高可达0.36,引入侧基亲水基团后YWEP乳液可在保持较高环氧值的条件下进一步将固含量由30%提高至52%,提高了73.3%.固化后涂膜的拉伸强度由57.3 MPa增大至64.8 MPa.腐蚀电流密度由7.97×10^-8 mA·cm^-2减小至9.99×10^-9 mA·cm^-2.综上所述，亲水基团由主链转移至侧基后可有效提高水性环氧乳液、涂料和涂膜的性能.     

流量计法测量微型溅射离子泵抽速的方法

介绍了基于流量计法原理搭建的抽速测量装置.在1×10^-4~1×10^-2Pa下使用磁悬浮转子真空计测量压力，当压力低于1×10^-4Pa时使用电离真空计测量压力.提出了一种测量电离真空计抽速与放气率的方法，测量了电离真空计在1×10^-6~1×10^-4Pa压力下的抽速与放气率.在搭建好的设备上，测量了微型溅射离子泵对氮气和氦气的抽速.使用COMSOL软件分析了不同压力下泵的放电状态并与实验结果进行对比，所得结果一致性好.流量计法的相对标准不确定度低于4.4%     

生活垃圾焚烧飞灰的污染特性

垃圾焚烧会产生含重金属等污染物的烟气净化系统飞灰 .根据上海浦东新区生活垃圾焚烧厂飞灰的重金属和溶解盐测试分析结果 ,以及国外对飞灰中二口恶口英等有机污染物的研究 ,分析了我国垃圾焚烧飞灰的污染特性 .研究结果表明 :按我国危险废物浸出毒性鉴别标准 ,飞灰属危险废物 ;Pb ,Cd ,Hg和Zn是飞灰中的主要重金属污染元素 ;可浸出部分Cd主要以离子交换态和酸溶态形式存在 ,而Pb和Zn主要以酸溶态形式存在 ,因此在酸性环境条件下飞灰的重金属污染风险会显著增加 .飞灰溶解盐为 2 2 .1% ,主要为氯化物 ,其存在会增大其它污染物的溶解度 ;飞灰处置时可能会污染地下水体 .飞灰含少量二口恶口英和呋喃等有机污染物 ,有污染环境和危害人类健康的风险     

成分对垃圾飞灰熔融过程重金属迁移的影响

熔融处理可以有效控制垃圾焚烧飞灰中的重金属污染 ,飞灰成分对重金属的迁移特性有重要影响 ,研究了飞灰成分和碱度对 6种重金属迁移固化的影响规律。在自行设计的小型实验台上开展飞灰熔融实验 ,飞灰碱度在 0 .6～4 .6范围内变化。为评价多种重金属综合固化效果提出一个简明的评价模型。在 14 6 0℃、空气气氛下熔融处理时 ,加入Ca O后除了 Cd外各种重金属的固化率均下降 ,而加入 Si O2后多数金属固化率增加。存在一个临界碱度值可以实现重金属的最佳固化 ,实验得到的临界碱度在 1.0附近     

基于多尺度晶粒细化演变的TC4加工表层硬度预测

表面层微观组织结构变化决定了零件的宏观性能，准确实现零件加工表层微观组织演变预测，进而提高零件加工表层力学性能(如硬度)，是改善零件服役效能以及实现零件长服役寿命可控加工的一种有效方法。切削加工是钛合金TC4零件制造工艺中最基本的加工方法之一，切削过程中材料的剧烈塑性变形导致TC4加工表层微观组织变化复杂，本文针对TC4切削过程中的晶粒细化现象，对不同切削速度(100 ～ 500 m/min)下TC4组织结构多尺度分布特征、晶粒细化演变规律及其对表面材料硬度影响进行了研究。结果表明：TC4加工表层介观尺度(10^-6 ～ 10^-5 m)晶粒细化程度随切削速度提高呈现先增大后减小趋势，切削速度为300 m/min时，加工表面晶粒细化程度达69. 7%，切屑剪切带晶粒尺寸细化至2 ～ 6 μm；微观尺度(10^-8 ～ 10^-7 m)上表现为复杂位错组态和纳米孪晶，纳米孪晶类型主要为 ■压缩孪晶，且纳米孪晶在较高切削速度(> 200 m/min)下产生；基于修正的Z-H晶粒细化模型和纳米孪晶体积分数预...     

铸轧AZ31镁合金的高温拉伸性能

研究了铸轧AZ31镁合金的高温拉伸性能和变形机制.在300～450℃条件下,分别以恒定拉伸速率10^-3s^-1和10^-2 s^-1进行拉伸至失效试验,在真实应变率为2×10^-4～2×10^-2 s^-1的范围内进行变应变率拉伸试验.当拉伸速率为10^-2s^-1时,试样在400℃和450℃的延伸率均超过100%;当拉伸速率为10^-3 s^-1时,试样在400℃和450℃的延伸率均超过200%,该条件下的应力指数n≈3,蠕变激活能Q=148.77 kJ·mol^-1,变形机制为溶质牵制位错蠕变和晶界滑移的协调机制.通过光学金相显微镜和扫描电子显微镜观察显示试样断口处存在由于发生动态再结晶和晶粒长大而形成的粗大晶粒,断裂形式为空洞长大并连接导致的韧性断裂.