铸造旧砂制备免烧砖及经济性分析

利用东风汽车公司十堰铸造基地排放的铸造旧砂制备了免烧免蒸砖,水泥加入量控制在3%以下,自然养护2 8d的抗压强度达到15MPa以上,符合蒸压灰砂国家标准(GB1194 5 - 1999)规定的优等品MU15级的要求。通过成本核算,铸造旧砂免烧砖标砖的生产成本能够控制在0 .10元块以下,具有较好的经济性。     

垃圾焚烧炉渣特性分析及制备免烧砖技术研究

炉渣制备免烧砖的技术作为固废建材化利用的手段之一,具有广阔的应用前景.基于炉渣基本性质,本文探讨了炉渣预处理、原料配比及养护方式等工艺条件对炉渣免烧砖的抗压强度和环保性能的影响,并提出了优化的工艺条件和参数.结果表明:炉渣的热灼减率为1.2%,物相组成与天然骨料相似,但水溶性氯离子含量为GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》标准限值的8倍,且存在重金属超标风险,需要在固液比1:3的条件下水洗3次,使得水溶性氯离子含量削减87.5%;免烧砖原料配比较养护方式对抗压强度的影响更大,不添加炉渣的普通免烧砖的最终强度为全炉渣免烧砖的2.23倍;养护方式的影响体现在高温养护初期抗压强度增长速度较自然养护更快,但最终差异在±3%以内;选取全炉渣的免烧砖进行高温养护或者炉渣河砂配比1:1的免烧砖进行自然养护可使产品最终强度达到10 MPa或20 MPa的要求,且水溶性氯离子含量最终削减90%,重金属浸出浓度削减50%~60%,可满足不同用途对砖的标准要求.研究显示,在不同抗压强度的要求下选取适当的配比与养护条件,可以达到炉渣消纳量大且能源耗费少的目的,并削减水溶性氯离子含量与重金属浸出浓度,具有环保效益.      

钢渣-尾矿蒸压砖的生产工艺参数研究

钢渣是一种大宗工业废弃物,由于存在安定性不良的缺点,利用率一直较低。该文将多聚磷酸盐改性钢渣用于蒸压尾矿砖的生产,对影响产品性能的主要因素进行了系统研究,确定了适宜的蒸压砖工艺条件和蒸养制度:成型水量为9%;成型压力为20 MPa;蒸养制度为"升温4 h-180℃恒温4 h-自然冷却降温"。蒸压砖中钢渣粉用量由原来的11%(未改性,未粉磨)提高到25%(改性),水泥用量由原来的7%下降到5%,抗压强度则由11.6 MPa大幅度提高到22.1 MPa,产品满足《粉煤灰砖》(JC 239-2001)标准要求,达到了MU20等级。多聚磷酸盐改性剂除了有效改善钢渣的安定性之外,还对钢渣和尾矿具有良好的活性激发作用,进而强化了蒸压过程中的水化反应。借助XRD和SEM分析了蒸压试块的水化产物及微观结构,探讨了改性钢渣-尾矿蒸压砖的水化与强度形成机理。     

含砷废物资源化产品中砷的浸出特性与环境风险分析

分别以我国某地2种含砷废物(污泥和废渣)为研究对象,用EA NEN 7371实验方法分析其不同资源化产品(烧制砖、免烧砖和含砷水泥等)中As的有效量浸出特性,从环境风险的角度探讨了含砷废物资源化利用的可行性. 结果显示:含砷污泥进行烧砖处置后,其产品中As的有效量浸出率从15%左右升至60%～70%;含砷废渣与水泥进行混合粉磨共处置后,含砷水泥产品中As的有效量浸出率从60%～70%降至4%以下;含砷废渣制成免烧砖后,As的有效量浸出率从60%～70%降至10%左右. 表明含砷污泥不宜进行烧砖处置;而含砷废渣可根据含砷量,在控制掺加比例的条件下与水泥熟料共处置生产混合水泥或作为原材料生产免烧砖.      

钻井废泥浆固相物无害化处理试验研究

在国内现有的几种钻井泥浆固相物无害化处理方法基础上,本文提出了先破胶分离处理后,再分别对分离后的固相物进行焚烧、制作烧结砖和免烧砖的工艺并进行试验研究。通过对试验结果进行系统分析,指出了对泥浆固相物进行焚烧在设备选择、安置和尾气处理上存在难度,制作废泥浆烧结砖在能耗上的缺陷,确定了利用废泥浆回相物制作免烧砖的配方及处理工艺,并经测定,其机械强度符合蒸压加气混凝土砌块的抗压强度（GB11945—1989）,其浸毒液也能达到国家污水综合排放标准（GB8978—1996）一级标准。较好地满足了废弃泥浆的无害化处理,实现环境可持续发展的要求。     

微孔沸石球的制备及其氨氮去除效率优化研究

以硅酸盐水泥为粘结剂,分别选取淀粉、葡萄糖、活性炭、壳聚糖为造孔剂,采用蒸压养护和高温烧结的方法制备微孔沸石球,研究了硅酸盐水泥含量、烧结温度、造孔剂种类和物料配比对沸石球的氨氮去除率、强度的影响。通过层次分析法筛选出最佳制备条件:物料配比为(100∶10∶5)(沸石∶水泥∶活性炭),1.2 MPa下蒸压养护6 h,烧结温度500℃,烧结时间2 h。制备的微孔沸石球对废水中氨氮去除率达到31.71%,强度为1.04 MPa。     

碱激发固化垃圾焚烧飞灰的重金属研究

利用飞灰的活性,在碱激发条件下可发生胶凝固化反应并辅以重金属混合稳定剂,可稳定固化其中的重金属,进而达到生活垃圾填埋场进场要求。实验考察了激发剂种类、用量、加热温度、重金属稳定剂种类及其用量、养护时间等因素对固化强度和浸出毒性的影响,确定了最佳条件为激发剂为等量的NaOH和Na2SiO3混合物,激发剂用量为3%~5%,加热温度为80℃,飞灰重量2%的等量Na2S+NaH2PO3重金属混合稳定剂,养护7 d后,飞灰试块的含水率30%以下,抗压强度0.9 MPa以上,浸出毒性均小于国标限值,完全满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)规定的飞灰无害化处理后生活垃圾填埋场进场要求。     

铁改性赤泥吸附剂的制备及其除砷性能研究

以氧化铝生产废渣--赤泥为原料,采用铁盐改性处理制备了新型羟基铁包覆型赤泥除砷吸附剂.研究考察了吸附剂吸附砷效能、投加量、吸附时间和pH值对吸附除砷效果的影响;采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、比表面积(BET)等仪器对吸附剂进行了表征,并探讨了吸附机制.结果表明,铁盐改性赤泥吸附剂对As(V)具有显著吸附效能,在pH为7,初始砷浓度为1 mg·L-1,铁盐改性赤泥吸附剂饱和吸附容量为50.6mg·g-1时,除砷率高达99.9%,吸附后出水砷含量可达到0.01 mg·L-1以下,吸附规律符合Langmuir等温方程式;溶液pH值显著影响砷去除效果,吸附机制主要为羟基铁的表面吸附机制;吸附后的吸附剂可通过NaOH溶液再生,脱附率达到92.1%.     

吸收吸附联合法净化氧化铝厂含硫化氢废气

针对中国长城铝业公司氧化铝厂生产过程中产生的含硫化氢废气,设计了赤泥附液吸收和活性炭吸附联合净化系统。吸收系统对硫化氢的去除效率是85%,吸附系统对硫化氢的去除效率是99%,整个处理系统对硫化氢的总去除效率是99.85%,经过处理后,系统出口硫化氢的浓度达到了恶臭污染物排放标准(GB14554-93)的要求。整个吸收-吸附系统的投资是168.5万元,处理单位成本0.33元/Nm3。     

超声辅助CaO脱除赤泥中钠钾的反应特性及其机理

以拜耳法赤泥为研究对象,通过试验研究了超声辅助CaO脱除赤泥中Na、K的反应特征及其机理.结果表明:超声辅助CaO脱除赤泥中Na、K的效率优于单纯使用CaO;超声条件下增加CaO投加量、升高温度以及增加浸出时间均有助于提高赤泥中Na、K的脱除率;当CaO投加量为20％、温度为80℃、超声辅助浸出时间为180min时,赤泥中Na、K的脱除率分别达到81.78％、86.37％,赤泥中Na2O/SiO2 (N/S)由0.354减小到0.064;超声辅助CaO脱除赤泥中Na、K的动力学机制为赤泥中矿物质(钠钾钙霞石、钙霞石、硫酸钙霞石等)与CaO进行钙化反应,浸出Na、K,同时形成更加稳定的矿物质(钙霞石、加藤石等),Na、K的浸出动力学过程受内扩散控制.     

全烧垃圾流化床炉飞灰制备免烧砖的性能研究

开展了水泥固化全烧垃圾循环流化床焚烧炉飞灰特性及其制备免烧砖的研究.同时,分析了飞灰的特性,研究了水泥用量对砖体抗压强度和重金属浸出毒性的影响,并对固化前后飞灰在不同p H值溶液环境下的重金属渗滤特性和基于改进RCR连续提取法的重金属形态分布进行了对比研究.结果表明:飞灰中Cd、Cu、Pb、Ni的浸出浓度分别达到1.76、60.29、5.36、1.48 mg·L-1,远超出生活垃圾填埋标准的规定,Cd、Zn、Cu的酸可交换态部分很高,分别为48%、21.26%、20.72%.水泥基材具有良好的稳定效果,添加量达到30%时,免烧砖中重金属的浸出毒性已远低于标准值.随着水泥掺量的提高,免烧砖的抗压强度呈上升趋势,当水泥比例为30%时,强度可达到12.8 MPa,35%水泥比例的砖体,其抗压强度则达到国标建筑用砖的MU15级.与原始飞灰相比,砖体中重金属在不同渗滤液p H下的浸出趋势并未改变,浸出量却显著下降,p H的适应范围变宽.另外,重金属中酸可交换态部分降至低于1%,主要转变成了可还原态,对环境的污染风险大幅降低.     

Paving blocks from ceramic tile production waste

This paper presents the use of waste mud from ceramic tile production as the main component in paving blocks. Compressive strength values of the blocks were compared with the standard value as prescribed by the Thailand Industrial Standard. The waste mud was first characterized using XRD, XRF, SEM, Laser diffraction particle size analyzer and sieve analysis. Paving blocks were subsequently prepared by mixing the waste mud with Ordinary Portland cement (OPC) and compacted using a hydraulic press. Water was added to the cement–mud mix to assist compaction and to strengthen the blocks by hydration of OPC. Effects of water and cement content, immersion in water, as well as compaction pressure on compressive strength were subsequently studied. Increasing compaction pressure and also immersion in water for 5 min every 24 h were found to enhance densification and thus compressive strength of the test samples. The blocks containing 15 wt% cement required a long curing period of up to 28 days for their compressive strength to reach the standard requirement while the compressive strength of the blocks containing 25–30 wt% cement exceeded the standard requirement after curing for only 7 days.     

装修垃圾典型处理工艺改进及经济效益分析

装修垃圾具有组分多且复杂、垃圾性质波动性大等特点,其处理工艺需结合垃圾来源区域内实地尽调情况确定。以上海市某典型装修垃圾处理项目为例,其工艺路线为“两级破碎+多级分选”。一级筛分单元后实际物料分布与设计物料平衡存在显著性差异,后端分选设备利用率处于较低水平,可实施的工艺改进措施包括物料分流或调整上层筛板规格。改进后,相同规格的3台箱式风选机实际接收处理负荷占比接近,物料分布均匀性趋于合理。经济效益方面,处理线运营成本折算约为114.49元/t,其中人工费、残渣焚烧处置费和残渣填埋处置费占比分别为20.69%、19.22%和14.11%;经营收入折算约为26.45元/t,以再生砖产品和再生骨料出售为主。制砖线运营成本、产品品质受水泥掺比影响显著,其中水泥掺比从10%增加至20%时,再生标砖抗压强度平均值从13.9 MPa增加至18.1 MPa;最优化水泥掺比为15%时,制砖线难以维持收支平衡。装修垃圾处理项目在无政府补贴情况下,项目投资收益和经济效益较低,这是目前该领域发展的主要瓶颈。     

零价铁和碱激发矿渣稳定/固定化处理铬渣研究

采用零价铁和碱激发矿渣对铬渣进行稳定/固定化处理,考察了处理后固化体的毒性浸出水平,矿物组成及Cr形态分布变化情况,并对铬渣的处置和利用的有效性进行评价.结果表明,还原固定化处理后的样品硫酸硝酸法浸出毒性可满足作为砖或砌块使用的标准,抗压强度均高于15 MPa,其中Cr主要以Fe/Mn氧化物结合态存在,可被用于采石场修复、封闭泻湖以及作为路基材料等一些特殊用途.     

大气污染防治综合科学决策支持平台的开发及应用

大气污染防治和环境治理的紧迫性和复杂性需要科学有效的决策,而以费效评估为标志的综合决策评估模型是支撑环境决策和管理的重要工具.当前以ABaCAS（Air Pollution Control Cost-Benefit and Attainment Assessment System,空气污染控制成本效益与达标评估系统）为代表的综合决策评估模型可以实现对特定减排方案的费效评估,然而无法支持开展基于费效的达标路径优化,以及对应不同环境目标下减排策略的优化制定.针对上述问题,建立了大气污染防治综合科学决策支持平台.该平台以ABaCAS的4个核心模块为基础,建立了新的基于环境目标的反算技术（LE-CO）及优化集成运行模式（ABaCAS-OE）,实现了对不同环境目标要求的减排量反算,并对优化的减排策略下的空气质量改善效果、目标可达性、控制成本及健康收益进行快速估算.将大气污染防治综合科学决策支持平台应用到京津冀及周边地区"2+26"城市,反算了2035年达标要求下的减排情景,以及对应减排方案的费用与效益.结果表明,相较于2015年,预测了2035年京津冀及周边地区的PM_2.5、SO₂、NO_x、VOCs、NH₃排放量需分别减排70%~87%、49%~85%、66%~74%、51%~66%、0~40%才可达标,并且该情景可以带来可观的效益,费用-效益比达3.7.未来大气污染防治综合科学决策支持平台的研究将进一步面向多目标、多行业、多组分、多区域的精细化调控技术,实现经济、能源、排放、浓度、成本、健康、生态、气候一体化的综合决策,以全面支撑我国大气污染防治的综合科学决策.      

活性炭细化及在微波照射快速降解酸性红B中应用

在粉末状活性炭存在下,微波照射能快速降解酸性红B。对总体积25 mL,浓度100 mg/L的酸性红B溶液,活性炭加入量1.6 g/L,微波照射1.5 min时,降解率可达73.20%。同样条件下适当提高活性炭加入量,如3.2 g/L时,降解率可达到98.63%。因此,选择活性炭作为催化剂具有降解率高,速度快,成本低,降解彻底,无二次污染等优点,适合于大规模治理各种染料废水。     

研制用化工废渣(磷石膏)制作新型墙体材料——磷石膏空心条板

研制用化工废渣(磷石膏)制做磷石膏空心条板的生产工艺方法,较使用天然石膏为原料的传统生产工艺有改进的独到之处。生产出来的产品质量完全可代替天然石膏空心条板,达到国家规定的技术标准,成本价格却大幅度下降,为深入推广使用这种高档墙体材料找到一条可行途径。即处理了有害工业废渣,解决了排渣单位急待处理废渣的难题,保护了生态环境,又为建筑业提供了一种新型墙体材料,效益显著。     

新型三维多孔光热材料制备及其高盐废水处理应用

高盐废水处理存在处理难度大和能耗成本高等问题.近年来发展的界面光蒸汽水处理技术以绿色、高效和低能耗等特点成为了目前水资源回收利用领域的研究热点.本研究以纤维状结构的碳化氮（h-CN）修饰石墨烯（r-GO）,通过水热反应制备了新型三维多孔石墨烯复合材料（3D h-CN/r-GO）,并以硝基苯和苯酚作为模拟污染物,考察了其光热蒸发处理高盐废水的性能.研究结果表明,所制备的3D h-CN/r-GO材料具备宽光谱吸收范围和多级孔道结构,并呈现出快速热响应的特点.在模拟太阳光照条件下,光蒸汽转化效率可达90.4%.并且在处理过程中可实现硝基苯和苯酚等常见挥发性污染物的吸附,其吸附容量分别为67.6 mg·g^-1和57.5 mg·g^-1.而且,3D h-CN/r-GO可实现长时间稳定的光热水体蒸发回收,且对污染物及盐分截留率高达98%左右,冷凝水体达到污水处理的排放标准.因此,本研究为高盐废水的低能耗和低成本处理提供了一种新的技术.