用偏高岭石、铜矿尾砂、粉煤灰生产土聚水泥试验

以偏高岭石和固体废物铜矿尾砂、粉煤灰为基料,以氢氧化钠、水玻璃等作为激发剂,在室温条件下制备土聚水泥。通过正交试验,研究不同基料配比、激发剂、外加剂的不同加入量等因素对试条抗压强度的影响,并确定最优配方;同时通过SEM观察了土聚水泥的形貌并研究了土壤聚合的反应机理。结果表明:其最佳配方中铜矿尾砂、粉煤灰的质量比之和接近60%,7天抗压强度比标号为P.O42.5的水泥高5%;该土聚水泥呈层状结构,缝隙较小,结构紧密。     

粉煤灰制备地聚合物实验研究

为实现大宗固废粉煤灰的资源化处置,以粉煤灰为原材料,以水玻璃为碱激发剂制备地聚合物。重点考察了水玻璃模数、碱灰比、偏高领掺比对粉煤灰基地聚合物抗压强度的影响,其最佳实验参数为:M=1,w_(水玻璃∶灰)=4/6,wMK=50%。XRD、IR、SEM分析表明粉煤灰在反应过程中石英和莫来石结构遭到破坏,有利于粉煤灰活性的增加;粉煤灰基地聚合物7 d抗压强度达到45.75 MPa,其微观结构分析表明其纯度高(仅含少量石英杂质)、结构致密、且Si-O-Si(Al)聚合度较高。     

粉煤灰/工业污泥烧结陶粒的制备与应用

以粉煤灰和工业污水处理站的剩余污泥为主要原材料，采用烧结法研制复合陶粒。分析了不同配方和不同烧结温度对陶粒性能的影响，以陶粒吸水率．容重为评价指标确定最佳配比和最佳烧结温度。提出用陶粒铺设景观水底，治理城市水体．并对其进行了可行性分析。粉煤灰／污泥陶粒的容重为0．79～0．9g／cm^3，吸水率为68．95％-80．01％。陶粒对水中氨氮和总磷吸附容量分别为0．03～0．05mg／g和0．01-0.02mg／g。     

铁尾矿地砖的制备及其机理分析

简要介绍了唐山地区铁矿尾矿制备铁尾矿砖的试验研究，并设计制备铁尾矿砖生产工艺流程和最佳配比。研究结果表明，以铁尾矿为主要材料，通过掺加适量的水泥、粉煤灰、粗骨料和一定的外加剂，经常温常压养护28天后，抗压强度可达到28．30MPa，抗折强度为5．63MPa，同时长期性能研究也表明可以制备出合格的铁尾矿地砖。为铁尾矿大量资源化利用辊供了一条新的徐径．同时还对铁尾砖的微观机理作了初步研究。     

工业废渣-过硫酸钠协同固化/稳定化石油污染土配比优选研究

采用过硫酸钠、石灰、粉煤灰、电石渣为固化剂材料,设置4因素4水平正交试验,研究不同配比下石油污染土的无侧限抗压强度、毒性浸出浓度、酸中和容量的变化规律,并通过模糊优选理论筛选出固化剂最优配比,利用pH值、温度、S₂O₈^2–含量、总石油烃含量、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)试验分析固化机理.试验结果表明:从极差分析得到过硫酸钠对石油污染土的无侧限抗压强度和毒性浸出浓度影响最大,石灰对酸中和容量影响最大;以无侧限抗压强度、毒性浸出浓度、酸中和容量和处理成本作为模糊优选指标,过硫酸钠、石灰、粉煤灰、电石渣掺量分别为0.6%、8.0%、10.0%、6.0%时为最优配比,此时处理后的污染土7d无侧限抗压强度为630.40kPa,毒性浸出浓度为4.44mg/L,酸中和容量为385.71cmol/kg,处理成本为136.46元/t,处理后的污染土达到了废物再利用的强度和环境安全要求;过硫酸钠氧化去除土中部分石油,石灰、粉煤灰和电石渣水化反应生成胶凝物质包裹吸附石油,并胶结土壤颗粒,使处理后的污染土毒性浸出浓度降低,强度及酸中...     

粉煤灰复合材料的制备及应用

研究以粉煤灰、沸石、膨润土为骨架,工业淀粉为粘结剂混合造粒,以偶氮废水为降解对象,详细探讨了各组分配比及焙烧温度对偶氮废水脱色率的影响.m(粉煤灰)∶m(沸石)=3∶7,另加入质量分数分别为10%的粘结剂、35%的膨润土和50%的H2O,600℃焙烧2h的条件下,复合材料的散失率为0.89%,对偶氮废水的脱色率为92.56%.     

赤泥质催化剂载体的制备研究

用赤泥做主要原料掺杂粉煤灰、膨润土、碎玻璃等制备了用于除尘脱氮柱状催化剂载体材料,考察了材料配比、烧结温度、保温时间等操作条件对材料气孔率和抗压强度的影响,结果表明:烧结温度为(1 025±25)°C,保温时间为1.5 h时制备的材料达到最优,其强度是40MPa~50 MPa,孔隙率是50%~60%。透反射显微镜显示催化剂载体气孔呈圆孔蜂窝状结构。     

沸石-膨润土阻隔屏障阻控锰渣堆场氨氮污染

以沸石和膨润土为基础材料制备阻隔屏障,该文通过力学实验、渗透实验、微观表征、吸附实验、离心实验和数值模拟实验,探究阻隔屏障对锰渣堆场氨氮污染的阻控效果。结果表明：阻隔材料的最佳质量配比为沸石∶膨润土=3∶2,水泥质量占整个体系质量配比的50%;沸石的加入提升了阻隔材料的抗渗性能和力学性能,使其最小渗透系数达到2.049×10-10m/s,最大抗压强度达到3.36 MPa;沸石让阻隔材料内部结构变得均匀且紧密,显著提升了阻隔材料对氨氮的吸附能力;阻隔材料对氨氮的吸附过程更符合准二级动力学模型和Freundlich模型,并且该吸附属于吸热过程;随着氨氮溶液的渗透,阻隔材料渗透系数呈现逐渐减小并稳定的趋势;利用Visual MODFLOW对氨氮在地下水中运移的过程进行数值模拟,经过5 000 d后阻隔屏障仍未被击穿。沸石-膨润土阻隔屏障对锰渣堆场氨氮污染表现出了优异的阻控效果。     

矿物材料对餐厨垃圾厌氧消化的影响研究

在试验的基础上研究了3种矿物材料膨润土、斜发沸石、粉煤灰对富含钠离子的餐厨垃圾厌氧消化过程的影响.结果表明,在发酵温度为35℃、底物固含量(TS)为10%、添加物用量为1%(质量分数,以消化底物计)时,膨润土、沸石粉、粉煤灰对含盐餐厨垃圾的厌氧发酵消化液中的钠离子具有良好的吸附性能,吸附率分别为13.75%、10.11%、7.99%.在未使用无机矿物的情况下,当钠离子浓度为3000～4000mg·L-1时,含盐餐厨垃圾的的厌氧消化过程受到Na 离子的明显抑制.从产气量分析,3种矿物材料均能明显促进餐厨垃圾的厌氧消化过程,与空白对照试组相比,膨润土、斜发沸石、粉煤灰分别使产气量提高了131%、82%和45%.三者对甲烷气产量的促进影响强弱顺序是,膨润土＞斜发沸石＞粉煤灰.初步讨论了这3种矿物材料提高餐厨垃圾厌氧消化甲烷产量的作用机理.     

燃煤电厂固体废弃物综合利用研究

为研究燃煤电厂的固体废弃物在自然条件下的胶结反应及其规律,以利于提高资源综合利用效率、降低污染物排放总量,以燃煤电厂的固体废弃物脱硫石膏、粉煤灰、炉渣为主要原料,在适量添加石灰、水泥及外加剂等的条件下,经配比、搅拌、养护等工序配制胶结材料,并对其抗压特性进行检测;运用国L9(34)正交试验设计方法,研究了3种固体废弃物在自然状态下的胶结反应.结果表明,胶结材料的最优配合比为A2B3C2试验方案,即要获得最优的抗压强度时,脱硫石膏和粉煤灰的最佳配比为3:7,石灰+水泥的添加量为15%,炉渣的添加量35%.     

聚合物改性粉煤灰制备多孔复合材料及其性能研究

制备了高掺量粉煤灰为基质的聚乙烯醇/纤维素复合多孔材料。该复合材料制备过程简单易行,不需高温高压。通过XRF、XRD、FT-IR、SEM以及压汞法对该粉煤灰复合材料进行了表征和结构分析,探索了原料混合比例、干燥温度对样品结构和性能的影响。研究发现:聚乙烯醇可以有效提高该复合材料的无侧限抗压强度,纤维素可有效改善材料的孔隙结构;材料的孔隙主要来自水分蒸发过程中的气泡聚合,在外部不加压的条件下制备样品,需控制干燥温度对样品内部孔隙结构的影响。当粉煤灰含量为80%,聚乙烯醇含量为10%,纤维素含量为10%时,复合材料具有较好的孔隙率、孔隙结构、抗压强度和吸水性及保水性。有一定强度的以粉煤灰为基质的亲水性材料也适合作为吸附材料或滤料,未来可以进一步通过改善材料内部结构,以及活化功能性官能团以提高材料的综合性能,为粉煤灰的综合利用拓展途径。     

几种吸附材料在含油废水处理中的应用

含油废水的来源广泛、成分复杂且对环境危害严重,吸附法是处理含油废水常用的方法,吸附剂性能的优劣对处理含油废水有至关重要的影响。介绍几种典型的吸附材料包括活性炭、高吸油树脂、粉煤灰和膨润土;活性炭是处理含油废水最常用的吸附材料,高吸油树脂则是新型的有机吸附剂,粉煤灰来源广且价格低廉,膨润土资源丰富;几种吸附材料各有优点缺点,其特性、吸附机理、在含油废水处理中的应用也不尽相同,通过比较分析,提出了未来用于含油废水处理吸附材料的发展趋势。     

太湖淤泥烧结砖的制备及其性能

以太湖淤泥和粉煤灰为原料,干燥后混合加湿搅拌,压制成40 mm×40 mm×40 mm的试样,经干燥后放入电阻炉中焙烧,测试分析了不同粉煤灰掺量和焙烧温度下淤泥烧结砖的吸水率、抗压强度、腐蚀性及重金属浸出等性能。结果表明:增加粉煤灰掺量,砖体吸水率增大,抗压强度降低;当粉煤灰掺量30%、烧结温度950℃时,淤泥烧结砖强度可达到13.6 MPa,满足国家承重墙(MU10)使用标准。砖体浸出液微偏碱性,但不具有腐蚀性,高温焙烧可使淤泥中重金属得到有效固化。     

生活垃圾焚烧飞灰制陶瓷砖表征

为了探索生活垃圾焚烧飞灰资源化利用途径,在对飞灰化学组成及矿物成分分析的基础上,利用飞灰、黄陶土、耐火砂及长石研制陶瓷砖,最佳配比方案为:飞灰20%,黄陶土60%,长石10%,耐火砂10%,分析了最佳配比制品的吸水率、抗压强度、微观结构及水平振荡浸出毒性。结果表明:飞灰属SiO2-Al2O3-金属氧化物体系,主要矿物成分是钙硅酸盐及铝硅酸盐等,可用于制陶瓷砖;最佳配比制品达MU15强度等级,满足抗风化的要求;随煅烧温度的升高,制品结构不断密实化,960℃烧成的制品显示出完全烧结的特点,960~1 000℃烧成的制品中出现明显的晶化、玻璃化过程。最佳配比制品重金属浸出毒性完全达标,重金属的浸出率与坯体相比大大降低。     

城市垃圾焚烧飞灰特性及水泥固化试验研究

试验分析了重庆市某城市垃圾焚烧发电厂飞灰的化学成分,研究了原飞灰的浸出毒性,考察了水泥对原飞灰和酸洗预处理飞灰中重金属的固化效果. 结果表明:飞灰中重金属Pb和Zn的浸出质量浓度均超过《危险废物浸出毒性鉴别标准》(GB5085.3-2007),因而被认为是危险废物,必须对之进行稳定化处理;酸洗预处理飞灰固化试块的抗压强度得到了一定程度的提高,其重金属Pb和Zn的浸出毒性均较相同配比、相同养护时间的原飞灰固化试块有明显降低;酸洗预处理飞灰固化试块抗压强度随掺入飞灰比例的降低和养护时间的延长而加大,在养护28 d时其抗压强度最高,达4.25 MPa;酸洗预处理飞灰固化试块在养护28 d时,其重金属Pb和Zn的浸出质量浓度分别比原飞灰所制固化试块降低了10.6%～59.0%和7.4%～73.7%.      

利用城市垃圾焚烧飞灰稳定固化含重金属工业污泥的试验研究

利用城市垃圾焚烧飞灰作为固化剂有效稳定固化含重金属的工业污泥为目的,研究结果显示重金属污泥和城市垃圾焚烧飞灰所构建的固化体系具有很强的重金属束缚能力,增加飞灰的质量分数或者加入一定质量分数的水泥可以增加固化体的抗压强度以满足填埋需求。同时考虑抗压强度、浸出浓度和增容比等各方面的要求,当飞灰的质量分数45%,水泥的质量分数为5%,工业污泥的质量分数为50%是有效稳定固化重金属的最佳配比。对固化体微观结构分析显示:主要的水化产物硫铝酸钙(Aft)、Friedel相、水化硅酸钙(CSH)对稳定固化重金属起到了重要的作用。     

脱炭粉煤灰修复公路路面应用技术研究

研究了利用脱炭粉煤灰和高效早强减水剂的“双掺”技术 ,进行了公路混凝土路面的修复技术研究 ;结果表明脱炭粉煤灰用于混凝土路面替代水泥量可达 2 0 % ,较好地解决了公路路面工程中直接利用粉煤灰所存在的主要问题。     

表面改性非烧结生态砖材料对模拟城市暴雨径流中低浓度磷的吸附特性

为了寻求城市暴雨后地表径流中低浓度磷的去除方法,考察了粉煤灰、活性炭、沸石等材料对低浓度磷的吸附特性,进而利用筛选出的吸附材料对河岸护坡砖表面进行改性,制成非烧结生态砖材料,系统地研究了吸附材料添加量、磷酸盐浓度、反应时间等对生态砖材料吸附磷酸盐效率的影响,并探究了紫花苜蓿对生态砖表面磷酸盐的吸收能力.结果表明:①在3种吸附材料中,粉煤灰对磷酸盐的吸附效果最佳,3 h内其对磷酸盐的去除率分别比沸石、活性炭提高了54%、67%.②当生态砖表面搭载36 mg/cm2粉煤灰时,生态砖材料表现出最佳的磷酸盐吸附性能,比未搭载粉煤灰的生态砖材料对磷酸盐的去除率提高了14%.③生态砖材料对磷酸盐的吸附符合Freundlich吸附等温方程和颗粒内扩散方程,其对磷酸盐的吸附机理是由颗粒内扩散起主导作用的物理吸附.④在缺磷胁迫环境下,紫花苜蓿根系分泌出的柠檬酸将生态砖表面的磷酸钙晶体溶解,进而将其吸收进植物体内,15 d对生态砖表面磷的脱附比例为38.40%±0.37%.研究显示,粉煤灰改性的非烧结生态砖材料对磷酸盐具有较好的吸附效果,并且吸附的磷酸盐能够被植物所吸收可实现生态砖材料的天然再生.      

粉煤灰改性及其在废水处理中的应用现状研究

粉煤灰是煤高温燃烧后的产物,在形成过程中形成了一定的多孔结构和较大的比表面积,具有一定的吸附能力,可以作为水处理材料。但由于原性粉煤灰吸附性能有限,对水中污染物的去除率较低,不能满足水处理的实际要求。因此,研究热点集中在对粉煤灰进行改性处理,增加粉煤灰中的活性组分,增大粉煤灰的比表面积,提高其性能,从而增强其对废水处理的效果。粉煤灰在废水处理领域的应用,增加了粉煤灰的综合利用途径,同时以废治废,符合节能环保政策。笔者对粉煤灰的改性方法及其在废水处理中的应用现状进行了总结,以期对粉煤灰的在废水处理中的综合利用提供参考。     

三种无机改性粘性土防渗衬里性能研究

利用三种无机材料沸石、粉煤灰、石灰对目前常用的粉质粘土+膨润土进行改性,以新鲜垃圾渗滤液作为渗透液,从防渗衬里的渗透系数以及对污染物的衰减能力方面进行了对比实验,对三种无机改性防渗衬里的性能进行了研究。实验结果表明:(1)石灰改性的防渗衬里防渗效果最好,其渗透系数能保持在10-8～10-9cm/s;沸石和粉煤灰改性的防渗衬里渗透系数也能达到10-8cm/s,并且随着实验的进行,渗透系数有所下降;(2)改性后的粘性土防渗衬里对污染质的衰减能力强于改性前:其COD的平均衰减百分比由改性前的68.25%分别升高到72.47%、86.94%和89.64%;对三氮的衰减百分比均有提高;对总铁平均衰减百分比为90%以上,对镉、锌也都表现出良好的去除效果。