PAM保水剂对生物反应器填埋场持水性能及生物活性影响研究

填埋垃圾的含水率是生物反应器填埋场中垃圾降解和渗滤液产生的重要影响因素.本文将农业上广泛应用的聚丙烯酰胺(PAM)高分子保水剂用于垃圾填埋场保水持水性能的改善,以提高填埋场微生物活性,促进有机物降解.选取了典型的非水溶性高分子保水剂JB和水溶性高分子保水剂WSN20,通过考察填埋过程中介质含水率、渗滤液产量及水质,填埋气组分和微生物活性的变化,评价保水剂种类及添加量对填埋介质持水性能和垃圾降解过程的影响.结果表明,保水剂的添加量对介质的持水能力和微生物活性具有较大的影响.适量高分子保水剂的添加可有效减少渗滤液的产生并改善其水质.其中非水溶性保水剂JB的效果尤为显著,0.1%的投加比时能使填埋装置内介质的含水率增加12%,提高填埋体系中的微生物活性3.3倍,渗滤液产生量的削减达到75.6%.     

基于矿化垃圾的生态护岸强化脱氮基质的可行性研究

生态护岸是目前河、湖治理与修复过程中削减面源氮营养盐的重要措施之一。而筛选高效、低耗的生态护岸基质材料是其关键环节。通过优化复配矿化垃圾、沸石和砾石,研制一种基于矿化垃圾的新型强化脱氮生态护岸基质材料,并从其透水和持水性、抗剪、抗压和抗冲刷性、生态安全性、植被相容性和氮削减特性等方面对该材料进行了性能评定。结果表明:该新型基质材料的透水(渗透系数为1.31~2.55 cm/min)、持水(持水度为5.87%~8.02%)、抗剪(抗剪强度大于60 kPa)、抗压(抗压强度大于380 kPa)以及抗冲刷的性能均满足生态护岸基质材料的要求;发光细菌毒理实验证实其生态安全性;该材料适于护岸植被芦苇、鸢尾和麦冬的生长;具有优良的氮削减性能(氨氮和总氮的削减率分别为95%和70%)。静态经济评价表明,该材料具有明显的成本优势。该新型材料的研制对于生态护岸脱氮功能拓展以及解决河湖治理中面临的"氮超标"问题具有现实意义。     

湿热预处理餐厨垃圾的盐分研究

对于盐分的研究是以通过湿热法餐厨垃圾制作适宜益生菌生长基质为目标.研究选取益生菌生长的主要限制因素-盐分进行研究,确定降低盐分浓度的工艺条件.实验通过选取一定温度、加水量和反应时间条件,在高温高压反应釜中反应.研究发现,全盐适宜温度为100℃或140℃,水溶性氯离子和水溶性钠离子适宜温度为50℃;三种离子适宜加水量均为80%;三种离子适宜的反应时间为15 min.研究为餐厨垃圾制作成适宜益生菌生长的工艺奠定了基础,较深入地研究了盐分在预处理过程中的变化情况和趋势.     

北京市石景山区PM2.5中典型水溶性离子分布特征及其致敏效应研究

为了考察大气细颗粒物水溶性成分与过敏性疾病的相关性,对北京市石景山区PM_2.5中水溶性离子分布特征进行分析,对文献中报道的有机酸浓度进行总结,选取其中9种典型水溶性无机盐（硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸钠、无水硫酸钠、硝酸钾、硫酸钾、硝酸钙、硫酸钙）及3种水溶性有机酸（丙二酸、丁二酸、乙二酸）进行肥大细胞激活实验,观察上述成分经IgE及非IgE途径对肥大细胞β-Hex释放率的影响.结果表明：铵离子、硝酸离子和硫酸离子是研究区PM_2.5中占比最大的3种离子,丙二酸、丁二酸、乙二酸是北京市PM_2.5中3种浓度较高的水溶性有机酸.非IgE途径下,100μg·mL^-1的9种水溶性无机盐和80μg·mL⁽-1(的3种水溶性有机酸均无法提高肥大细胞β-Hex释放率.IgE途径下,仅观察到80μg·mL^-1丙二酸能使肥大细胞β-Hex释放率提高约3%,其增敏作用还需进一步研究证实.本研究将为进一步研究PM_2.5水溶性成分诱发或加重过敏性疾病的潜在机制...     

城市污泥对不同质地土壤保水效果研究

利用城市污泥滞水性强的特性可开发污泥作为保水剂的新功能。通过土培实验,在砂土、壤土和粘土中加入不同质量的污泥,研究污泥对不同质地土壤的保水效果。结果表明:在充分供水条件下,添加污泥能显著提高3种质地土壤的持水能力,土壤中添加20%的污泥后,砂土、粘土和壤土初始含水率分别增加11.2%、8.7%和8.8%;在3种质地土壤中添加污泥均可增大土壤的保水性,使水分蒸发减慢,且污泥添加量越多,土壤含水率越大;土壤累积失水量主要受到土壤中含水量的影响,也和不同质地土壤自身的蒸发量有关;在150 g土壤中添加10 g污泥,对砂土保水性提高不大,对壤土保水性提高最大,随着添加污泥量的增多,污泥对砂土的保水效果提高最明显。研究表明:开发污泥做为保水剂是可行的,这为污泥的资源化利用提供了新的途径,也为复合保水剂的研制提供了新的廉价材料,对于污泥治理及农业节水都有重要意义。     

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.     

不同电荷的聚丙烯酰胺对焦化废水的絮凝性能研究

以聚合氯化铝铁(PAFC)为混凝剂,以阴离子型、阳离子型和非离子型聚丙烯酰胺(PAM)分别为助凝剂,研究了三种PAM对焦化废水的絮凝性能。从对废水初始浊度变化的适应性、絮凝剂用量、处理效果和处理费用等几个方面比较了三种PAM絮凝性能的差异,并对絮凝机理进行了分析。对于焦化废水的絮凝处理,发现三种PAM中非离子PAM具有最好的应用性。最后对非离子PAM的最佳用量及影响因素进行了考察。最佳条件下,浊度去除率可达85%以上,但是COD去除率较低为6%左右,这与悬浮颗粒对COD的贡献较小有关。     

聚丙烯酸钠(SP)保水剂对不同基质氮、磷、钾、钠淋溶的影响

保水剂正逐步运用于干旱半干旱地区的水土保持和节水农业中,而聚丙烯酸钠(SP)是其中一种重要的保水剂.为了弄清保水剂对元素淋溶的影响,进行了水解污泥、湖泊底泥、山地黄壤3种基质,4种SP添加比例(0、1.0%、2.5%、4.0%)的淋溶试验,并分析测定了淋溶液中的氮、磷、钾、钠.结果表明,添加SP使水解污泥、湖泊底泥和山地黄壤的氮总淋溶量分别增加了67.8%、37.0%和95.7%,磷总淋溶量分别增加了151%、436%和219%.3种基质氮淋溶量的分配相同,而磷淋溶量的分配不同,说明不同基质中淋溶氮的类型相同,淋溶磷的类型不同.添加SP使水解污泥钾的总淋溶量增加了大约19%,而对湖泊底泥钾的总淋溶量无显著影响,却使山地黄壤钾的淋溶量降低了约67%,SP对钾淋溶的影响效果受基质类型和SP本身所含钠的影响.不同基质钠淋溶量都随SP添加比例的增加而显著增加,但它们淋溶量的分配模式各不相同,说明不同基质钠的来源不同.水解污泥淋溶的钠主要来自基质本身钠的活化,湖泊底泥淋溶的钠主要来自基质的活化和SP中的钠,而山地黄壤淋溶的钠主要来自SP中的钠.总之,SP保水剂处理下的元素淋溶量及其分配受SP比例、基质类型和元素类型影响,使用SP保水剂既能活化基质的氮、磷等养分,有利于植物生长,也具有增加钠离子从而导致土壤碱化的风险.     

阴离子型聚丙烯酰胺相对分子质量和水解度对污泥脱水性能影响的研究

通过对污泥絮凝颗粒粒径分布、污泥比阻、泥饼含固率、上清液体积及其中核酸、蛋白质和总糖浓度的测定,研究了不同剂型和剂量阴离子型聚丙烯酰胺（PAM）对城市污泥沉降性能和脱水性能的影响及机制.结果表明,当PAM相对分子质量相同时,提高水解度能改善污泥的沉降和脱水性能;当PAM水解度相同时,提高相对分子质量亦可改善其沉降和脱水...     

绿化废弃物堆肥配制喷播基质的试验研究

以北京西六环大觉寺外环K145+600阳坡、土石坡为治理对象,采用当地壤土、绿化废弃物堆肥等7种材料,在前期模拟实验的初步结论和施工经验的基础上,配制4种不同的喷播基质(A1、A2、A3、A4)进行现场喷播对比试验。A1基质中将绿化废弃物堆肥与草炭混配作为肥料;A2、A3基质中使用绿化废弃物堆肥作为肥料,分别为30%与40%;A4基质作为对照其中使用的肥料为草炭,是目前边坡绿化工程当中常用的草炭基质。动态监测了基质初期的理化性质和植物生长指标,并运用主成分分析方法対喷播初期基质的稳定性、适生性进行评价。结果表明:4种基质之间在容重、总孔隙度、体积含水率、抗剪强度、表层硬度上都不具有显著性差异,但4种基质在非毛管孔隙度、稳渗速率、有机质含量、全氮含量、第36天出苗数指标方面差异显著。4种基质的综合适宜性得分顺序为A3A2A4A1,表明A2、A3基质优于A4草炭基质,A2基质为土壤70%、堆肥30%、粘结剂100~150 g/m~3、保水剂250~300 g/m~3;A3基质为土壤60%、堆肥40%、粘结剂100~150 g/m~3、保水剂250~300 g/m~3。     

聚丙烯酰胺-膨润土复合物的制备及其性能研究

采用盐酸对膨润土(BNT)进行酸活化改性,改性BNT再与氯化乙醇胺(EACl)进行阳离子交换反应,引入功能基团,得到胺化产物(ABNT-EACl).利用ABNT-EACl作为还原剂与Ce4 组成氧化还原引发体系,引发了丙烯酰胺(AM)单体的插层聚合得到了改性膨润土/聚丙烯酰胺无机/有机杂化物(ABNT/PAM).采用1H-NMR和FTIR对杂化物进行了结构表征,结果表明,杂化物中存在离子键合作用.通过实验对比研究了不同条件下的杂化物ABNT/PAM与普通絮凝剂处理工业印染废水的脱色效果,发现ABNT/PAM杂化物的效果优于普通絮凝剂.     

通化钢铁公司动力厂给水絮凝剂选择实验

通化钢铁公司的生产用水是由自备水厂提供的,该水厂在冬季运行时,易产生反应池污泥上浮,出水达不到用水标准。通过改变混凝剂的种类,采用新型混凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)与聚丙烯酰胺(PAM)配合使用,可以满足用水水质要求,且药剂费用也较低,在最佳实验条件下,PAFC投加量为30mgL,PAM投加量为0.1mgL时,出水浊度可以达到4.1NTU。针对水厂运行中出现的反应池污泥上浮问题,进行了详细的研究,发生该现象的原因主要是由于水泵夹气现象产生的,可以通过调节水泵,增加进水水面高度等方法加以解决。     

物理化学法处理高炉煤气洗涤污水的应用

物理化学法处理炼铁高炉煤气洗涤污水，选用聚丙烯酰胺和聚铁作絮凝剂，两者适当的配比和投加量确保ＳＳ的去除率，采用ＮＸ－１０８复合阻垢剂使煤气洗涤污水经处理后能实现全密闭循环复用。     

阳离子聚丙烯酰胺（PAM）改善污泥脱水性能的研究

通过对污泥含水率的测定和滤液蛋白质的测定,考察了阳离子聚丙烯酰胺（PAM）对污泥脱水性能的影响。结果表明,PAM能够改善污泥的脱水性能,最佳的投加量为0.96mg/g,污泥的含水率73.38%。通过激光粒度分析研究PAM对污泥的作用机理,发现投加PAM之后,污泥的絮体变大,占体积分数90%的颗粒粒径大于206.170μm,明显的大于原泥。实验表明,PAM是通过＂架桥吸附＂和＂水化作用＂改善污泥的脱水性能。     

特稠油污水处理技术研究

采用自己研究的药剂对辽河油田稠油污水进行破乳和净水试验，找出了主要影响因素，确定了处理工艺的操作条件。结果表明，使用破乳剂DI，可使油的回收率大于99％；絮凝剂A中添加了收缩絮体的化学药剂和B之后作为净水剂，使积杂量小于5％（体积比）。同时，处理后的水完全达到辽河油田要求的指标，即油含量小于5mg/L，积杂量小于15mg/L。     

反相微乳液聚合PAM在悬浮介质中的絮凝过程研究

研究了Span80-Tween80/异辛烷/H2O反相微乳液聚合丙烯酰胺反相微乳液聚合所得到的PAM的微观结构及其在1%高岭土悬浮液的模拟废水中的絮凝过程与机理。采用电子显微镜、激光纳米粒度仪、分光光度计等测试手段,测定了PAM粒子以及与悬浮介质结合的絮体形态、粒径和粒径分布等微观结构及其絮凝性能。试验结果表明:反相微乳液聚合所制备的PAM为单分散、球形的纳米材料,粒径(D)在145～175nm之间;AMPS改性PAM与高岭土结合后,高岭土与高分子团状结构包埋在一起,透过率较大,絮凝范围宽,可以理解为高分子絮凝剂的"架桥-吸附-网捕"机理。     

A new method of inhibiting pollutant release from source water reservoir sediment by adding chemical stabilization agents combined with water-lifting aerator

A new method of adding chemical stabilization agents combined with water-lifting aerator can inhibit pollutant release from source water reservoir sediment effectively.     

污泥水磷和有机物同步混凝去除的多目标优化技术研究

通过引入多响应值的归一化评分法进行了污泥水磷和有机物同步混凝去除的多目标优化,并利用响应面(RSM)技术考察了Al/P比、聚丙烯酰胺(PAM)投加量和悬浮固体(SS)浓度对污染物去除的单独效应和联合效应.结果表明,复合投加聚合氯化铝和PAM能同步去除污泥水中磷和有机物,并改善沉降效果.归一化后单目标RSM优化显示,对污泥水中磷和有机物同步去除的贡献为Al/P比SS浓度PAM投加量.在最优条件Al/P比为3、PAM浓度为1.22 mg·L~(-1)、SS浓度为3.58 g·~(L-1)的条件下,正磷和总有机碳去除率分别为93.1%和53.9%.与多响应变量优化相比,引入归一化评分法有效解决了变量间数值量级差异的问题,使结果的分析计算变得简单方便.