三峡库区香溪河流域磷矿废石磷素浸出特性

为评价三峡库区香溪河流域内所堆存的磷矿废石对地表水体的磷污染风险,以香溪河支流高岚河流域内磷矿废石为研究对象,依据EPA M1316所规定的实验方法,开展了5种不同液固比(0.5~10.0 m L/g-dry)条件下磷矿废石磷素浸出特性的实验研究,探讨了液固比条件对磷矿废石磷素浸出浓度以及浸出率的影响。结果表明,磷矿废石浸出液中总磷浓度随液固比的增加而减小,其变化范围为0.74~0.47 mg/L;在液固比7 m L/g-dry的条件下,浸出液中的总磷浓度均超出《污水综合排放标准(GB 8978-1996)》中所规定的最高允许排放浓度(0.5 mg/L);磷矿废石中磷素浸出率随液固比的增加而增大,其变化范围为0.37~4.70 mg/kg;磷矿废石将以点源的形式对其附近的地表水体形成长期的磷污染,属于第II类一般工业固体废物,应考虑在其堆置场顶部设置封盖层以降低其环境污染风险。     

环境pH对香溪河流域磷矿废石释磷特性的影响

为了评价三峡库区香溪河流域内所堆存的磷矿废石对地表水体的磷污染风险,以香溪河支流高岚河流域内具有不同风化时间的6座磷矿废石堆体为研究对象,依据US EPA Method 1313所规定的实验方法,开展了9种不同p H(2.0~13.0)条件下磷矿废石磷素浸出特性的实验研究,探讨了液相环境p H对磷矿废石磷素浸出浓度的影响。结果表明:在酸性环境下磷矿废石的磷素浸出浓度与p H呈负相关关系;中性及碱性环境下的磷素浸出浓度总体上低于酸性条件,其大小与环境p H之间无显著关系存在,但在p H=10.5±0.5范围内存在小幅升高;自然条件下磷矿废石堆体内部的液相环境为弱碱性(p H=7.8~8.8),且不会受当地酸雨长期淋滤的影响,在此条件下6种磷矿废石的磷素平均浸出浓度为0.7mg/L,超标率为33%。因此,研究区内的磷矿废石堆体可以形成点源形式的磷污染。在香溪河库湾水体富氧化问题日趋严重的前提下,应考虑将流域内堆存的磷矿废石作为第II类一般工业固体废物进行妥善处置,以降低其对香溪河库湾水体环境的磷污染风险。     

钡渣中钡离子的淋溶释放规律

采用静态浸渣正交实验和动态淋溶实验 ,研究了钡渣中钡离子的淋溶释放规律。结果表明 ,在 p H为 5 .6、固液比 1∶ 7、浸取时间 60 min时 ,静态最大浸出率达到 92 .8% ,Ba2 + 的浸出浓度为 42 680 mg/L。动态淋溶释放规律 :淋溶初期当液固比 x<5时呈二次多项式 ,x >5后符合指数衰减模型 C=C0 ·Ψ· e- bx ,p H为 2 .6、5 .6时的模拟雨水下最大 Ba2 +淋溶浓度分别出现在 x为4.0、3 .76处。     

油泥制备除油吸附剂

以油泥为原料,采用ZnCl_2活化法制备吸附剂,吸附处理水中的油类物质。研究了制备油泥吸附剂过程中活化剂ZnCl_2溶液浓度、固液体积比、活化温度、活化时间对吸附剂性能的影响,并对吸附剂比表面积和孔隙分布进行了分析。确定了技术经济性最佳的制备条件为ZnCl_2溶液浓度5.0 mol·L~(-1),固液体积比1∶1.5,活化时间2.0 h,活化温度450℃,吸附剂BET比表面积为316.088 2 m~2·g~(-1),对水中油类污染物质去除率为94.61%。     

拜耳赤泥中镓的酸法浸出及残渣的除氟

贵州铝土矿资源普遍富含镓元素,拜耳法工艺中,约70%的镓随氧化铝同时溶出,其余30%残存于赤泥中未回收直接外排,造成镓资源的严重浪费。采用酸法工艺浸出拜耳赤泥中镓金属,设计4因素3水平L_9(3~4)正交实验,考察盐酸添加量、浸出温度、浸出时间和液固比对镓浸出效果的交互影响规律,并测试了浸出残渣对含氟水处理性能。结果表明:影响镓浸出率因素的主次顺序依次为盐酸添加量、浸出温度、液固比和浸出时间;最适宜浸出条件为盐酸过量系数1.2,浸出温度70℃,浸出时间3 h,液固比8 m L·g~(-1);该条件下,镓的浸出率为94.92%,浸出溶液含Ga 3.91 mg·L~(-1);除氟实验得出最佳除氟条件为,残渣添加量25 g·L~(-1),p H=4.7,接触时间6 h,旋转速率200 r·min~(-1);室温下进行3组平行实验,平均除氟率为57.54%,表明浸出残渣具有一定的除氟性能。     

泥磷乳浊液联合磷矿浆液相脱硝

根据当前一些湿法脱硝技术在燃煤烟气净化中的应用及研究进展,降低湿法脱硝技术的成本是研究的关键,一些价格低廉的吸收液的选择是优先考虑的对象,为此,采用泥磷乳浊液联合磷矿浆进行脱硝效率实验,通过在磷矿浆中添加泥磷,提高了磷矿浆体系的脱硝效率。实验条件主要从泥磷与磷矿的质量比、反应温度、含氧量、烟气流量方面来控制。结果表明,在实验最佳条件下,即泥磷与磷矿的质量比2:5,反应温度60℃,含氧量21%,烟气流量0.3 L·min~(-1),泥磷乳浊液联合磷矿浆液相脱硝体系,脱硝率80%以上可保持240 min以上。     

超声波雾化技术对磷矿浆脱硫强化的影响分析

为了对磷矿浆湿法脱硫技术进行强化,实验将超声波雾化技术应用于磷矿浆脱硫,考察了吸收温度、进气流量、固液比、雾化功率、pH对脱硫效率的影响。结果表明:在SO_2进口浓度为1 500 mg·m~(-3)、氧含量为15%、进气流量为0.3 L·min~(-1)、吸收温度为35℃、固液比为25∶100、雾化功率为30 W的最佳条件下,磷矿浆脱硫率≥90%的反应时间可持续在620 min以上。经过对反应前后的磷矿粉及吸收液的分析,得出反应过程中一些离子及元素的变化规律。该工艺操作简便,对SO_2净化效率高,原料价廉易得,同时可副产磷肥,有助于实现烟气中SO_2的净化与磷矿的资源化。     

铁镁质尾矿中的钙镁浸取效果优化

铁镁质尾矿含有丰富的钙镁,利用浸取剂可以促进铁镁质尾矿中钙镁的释放,使这些尾矿成为固定CO2的材料。尾矿中钙镁的浸出率大小跟多个因素相关,如何寻求浸取钙镁的最优化条件,是有效利用铁镁质尾矿的重要内容。考虑环境友好的方案,采用EDTA、柠檬酸和柠檬酸钠浸取尾矿中的钙镁,并对比了不同条件下的浸取效果。通过比较,显示柠檬酸钠的浸取效果较好,在此基础上利用响应面法对粒度、pH值、固液比等主要影响因子进行优化处理。当反应液的pH=1,尾矿粒度<75μm,固液比为2.6∶100时,模型预测实验尾矿淋滤的Mg2+浓度为143.4 mg/L,Mg达到最佳溶出率2.03%。实验模型的预测精度良好,表明响应面法适用于尾矿的浸取实验优化。     

废汞触媒中汞的浸出及其再生活性炭的吸附性能

对电石法生产聚氯乙烯产生的废汞触媒进行浸出及再生活性炭的研究,以6 mol·L~(-1)HCl溶液作为浸出剂,在浸出反应温度为65℃、浸出反应时间为90 min和液固比为15∶1的实验条件下得到Hg~(2+)的优化浸出率为61.25%。采用扫描电镜(SEM)、Brunauer-Emmet-Tller(BET)比表面积等方法分析再生活性炭特征。结果表明焙烧废汞触媒浸出渣热再生活性炭是可行的,焙烧最佳工艺条件为:焙烧温度850℃,焙烧时间90 min。得到的焙烧产物亚甲基蓝吸附值为120.5 mg·g~(-1),BET表面积为704.25 m~2·g~(-1),平均孔径为3.28 nm。再生前后的汞含量与从1.067%降至0.351%,再生后能再次作为汞触媒生产的催化剂载体材料,同时减缓固废堆积过程中汞流失造成的一系列环境问题。     

广玉兰叶用于生活污水的反硝化处理

目前,固体碳源常被用于低碳氮比地表水和地下水的修复研究,关于生活污水的应用较少。研究首先选用广玉兰、梧桐和香樟3种落叶作为反硝化外加碳源,分析了3种落叶的释碳性能和动力学,筛选出广玉兰叶,考察温度和固液比对其反硝化过程的影响,并最终将广玉兰叶作为外加碳源投入生活污水中,考察其在实际废水中的反硝化效能。结果表明:Logistic模型能更好地模拟落叶的释碳过程;温度和固液比都会影响到落叶的反硝化效能,实验过程中3组温度系统的硝酸盐去除负荷为30℃最优,不同固液比条件下,单位质量落叶硝酸盐去除负荷最大为208.49 mg·g~(-1),对应的固液比为1∶250,表明落叶的投加量并非越多越好;落叶投加到生活污水反硝化实验结果显示,当污水中可快速利用碳源消耗殆尽,落叶溶出的碳源能快速弥补反硝化碳源的不足,维持较高的反硝化率。     

液固比对含重金属水泥熟料制品中重金属释放的影响

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料，参照JGJ 55-2000（《普通混凝土配比设计规程》）制取混凝土样品，参考SR003.1和NEN 7375浸出试验，分别研究液固比对粒状及块状混凝土样品中重金属（Cr、Ni和As）释放的影响。结果表明，在不同液固比条件下粒状混凝土中的重金属浸出浓度为Cr>Ni>As，Cr、As浸出浓度基本保持不变，分别为2 500 μg/L左右和5～6 μg/L，Ni在液固比（L∶S）<6时，浸出浓度随着液固比的增加而降低，在L∶S>6时，浸出浓度较稳定，为35.7～41.5 μg/L；浸出量均随着液固比的增加而增大。液固比（L∶S）<10时，块状混凝土中重金属累积释放量及扩散系数均随液固比的增加而增大，当L∶S>10时两者基本保持不变。     

纤维素乙醇糟液对稻秸猪粪厌氧发酵的促进机制

纤维乙醇生产会伴随产出大量酸性糟液。利用厌氧技术处理糟液存在C/N低、p H值低等难题,采用糟液与秸秆、猪粪混合后厌氧发酵是一种有效的糟液处理途径。秸秆添加糟液后,TS比例为3%,6%和9%时各组产气量分别为627.8、585.6和443.9 m L·g~(-1)TS,大幅度高于不添加糟液的秸秆对照组产气量292.5 m L·g~(-1)TS,且嗜氢产甲烷途径增强,甲烷体积分数从低于60%增至70%以上。猪粪添加糟液在较低TS浓度3%时产气量最高676.7 m L·g~(-1)TS,秸秆和猪粪按TS1∶1的比例混合时添加糟液的产气效果最佳。秸秆添加糟液的最大VFAs比秸秆对照高2.8~4.7倍,产气延迟增加,从混合型发酵变为典型的丁酸型发酵;猪粪添加糟液后VFAs浓度相对较低,产气启动快,从混合型发酵转变为典型的丙酸型发酵,说明糟液在不同碳源条件下,有着不同的代谢促进途径。糟液与农业废弃物混合厌氧发酵,是一种高效的共发酵体系。糟液在刺激促进秸秆、猪粪产气提升和解除抑制风险的同时,自身也得到高效降解利用。     

盐酸浸出提取赤泥中铝和铁的工艺条件优化

系统研究盐酸浸出赤泥中铝和铁的过程,考察酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间、液固比以及赤泥粒度对铝、铁浸出率的影响。单因素实验和正交实验结果得出,在影响浸出率的酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间和液固比对铁、铝的浸出率的影响几个因素中,酸浸温度和盐酸浓度的影响最大,液固比和浸出时间其次。盐酸酸浸的最佳工艺条件为:赤泥粒度150μm、酸浸温度80℃、盐酸浓度10 mol·L~(-1)、液固比8∶1(V/m)、浸出时间150 min,此时铝的浸出率为96.7%,铁的浸出率为95.1%,铁铝总浸出率96.0%。     

模拟酸雨对磷酸二氢钾钝化污染土壤Cu、Cd、Pb和P释放的影响

以磷酸二氢钾(PDP)钝化后的重金属污染土壤为研究对象,通过室内土柱淋溶实验,考察在pH为3.5、4.5和5.6的模拟酸雨作用下土壤Cu、Cd、Pb和P的释放特征。结果表明:PDP处理较对照处理显著增加了淋出液中pH、电导率(EC)和总有机碳(TOC)含量,但不同pH模拟酸雨对对照和PDP处理淋出液pH、EC和TOC含量影响较小。对照处理中,正磷酸盐含量维持在较低水平(0.02~0.13 mg·L~(-1));PDP处理下,正磷酸盐含量在1~3 L和4~12 L分别是《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)五类水标准(总磷含量0.4 mg·L~(-1))的55.1~819倍和9.46~46.6倍,对地表水表现出较大的富营养化风险。PDP处理较对照处理显著降低了淋溶初期淋出液中的Cu、Cd和Pb含量,但是随模拟酸雨pH降低,对照和PDP处理的土壤淋出液中Cu、Pb含量均未表现出显著差异。因此,PDP处理能够显著钝化污染土壤中的Cu、Cd和Pb,但需关注酸雨淋溶下过量磷释放对地表水富营养化的潜在风险。     

Fe~0/Fe_3C@CS激发PMS调理对活性污泥脱水性能的影响

为研究Fe~0/Fe_3C@CS激发过一硫酸盐(PMS)调理对活性污泥脱水性的影响,采用单因子实验法确定了调理的最佳投药量以及该投药量下调理前后污泥胞外聚合物(EPS)中有机物含量及分布变化。结果表明:当Fe~0/Fe_3C@CS与PMS投加量分别为35.9 mg·g~(-1)(以TSS计)和0.43 g·g~(-1)(以TSS计)时,污泥的抽滤含水率下降至69.45%;调理过程对污泥紧密附着(TB-EPS)与松散附着层(LB-EPS)有破解作用,部分多糖和蛋白质迁移至黏液层,使得黏液层多糖和蛋白质的含量分别从0.12 g·g~(-1)、2.9 mg·g~(-1)升高至0.15 g·g~(-1)、7.75 mg·g~(-1)。腐殖酸从细胞相被释放至TB-EPS和LB-EPS中,其中TB-EPS腐殖酸含量由1.51 mg·g~(-1)升高至3.09 mg·g~(-1)。此外,调理后LBEPS和TB-EPS中的酪氨酸和微生物副产物被降解或迁移至黏液层,污泥EPS中总荧光强度由调理前的760.26×10~7 AU·nm~2降低至调理后的38.43×10~7 AU·nm~2,其中,LB-EPS的总荧光强度降至0.344 2×10~7 AU·nm~2,有利于污泥脱水性能的提高。调理后各典型有机物的荧光强度占比变化不同,其中酪氨酸的占比增加,而微生物副产物的占比下降。Fe~0/Fe_3C@CS激发PMS调理可有效提高活性污泥的脱水性能。     

一种污泥活性炭的制备及其在兰炭废水处理中的应用

以城市生活污水厂脱水污泥和木屑的混合物为原料,利用ZnCl_2为活化剂制备污泥活性炭。研究了活化温度、活化时间、固液比和活化剂浓度对吸附性能的影响。在活化温度为650℃、活化时间30 min、固液比1∶1.5、活化剂浓度为5 mol·L~(-1)的最佳工艺条件下,制备得到的活性炭碘吸附值为584.85 mg·g~(-1),利用扫描电镜可以观察到其发达的孔隙结构。将制备的污泥活性炭应用于兰炭废水处理中,结果表明,污泥活性炭的投加量为180 g·L~(-1),pH为7,吸附时间60min,挥发酚和氨氮的去除率分别为73.38%和48.27%,废水中污染物浓度明显降低。     

铅冶炼水淬渣中金属源释放特征及影响因素

固废中金属源释放机理和特征研究对于环境管理和环境风险防控具有重要意义。采用连续浸出和渗流释放方法,分析了铅冶炼水淬渣中金属元素在不同pH、液固比以及溶解性有机质(DOM)条件下的释放特征。结果表明,铅冶炼水淬渣中含有Cr、Co、Cd、Ni、Mo、Zn等重金属,Al、Li含量也较高。液固比影响金属释放率,总体上液固比越大释放率越大。金属种类和释放率受pH影响显著,在pH=4.5时有Cd、Zn、Mo和Ni溶出;而在pH=7.0时只有Mo溶出,累积释放率也低于pH=4.5时。在相同pH下DOM促进了Mo释放。在实际场景中,应加强含金属类固废全生命周期的风险管控。     

餐厨垃圾两相与单相厌氧消化过程参数分析

在(55±0.2)℃温度下,以餐厨垃圾为原料,分别进行两相与单相厌氧消化实验,两相实验设置不同初始p H的反应组,比较两相与单相厌氧消化的产气效率、有机酸、营养物质和酶活性等的变化。结果表明,餐厨垃圾两相厌氧消化可以提高产甲烷效率,初始p H 8.5餐厨垃圾组的甲烷产量最高为178.3 m L/g COD,比单相厌氧消化提高了338%;另外,两相厌氧消化中氢气最高可达14.12 m L/g TS。餐厨垃圾两相厌氧消化产酸相的初始p H会影响产氢和产甲烷的效率,氢气和甲烷的产量随初始p H的升高而呈增加趋势。淀粉酶活性在两相实验组的产酸相及单相实验组均呈现先升后降的变化,最高活性分别为0.542 mg/(m L·min)和0.298 mg/(m L·min);蛋白酶活性在产酸相达到最高,为1.70μg/(m L·min);脱氢酶活性在初始p H为9.0的实验组达到最高,为145μg/(m L·h),分别是空白和单相实验组的113.3%和120.8%。     

有机酸对成都平原镉污染土壤的淋洗效果

以成都平原某化工厂附近受Cd污染的2种土壤为对象,采用振荡淋洗技术,研究了有机酸在不同浓度、固液比、振荡时间和复合淋洗条件下对重金属Cd的去除效果。实验结果表明:柠檬酸和酒石酸对Cd含量为22.78 mg·kg~(-1)的SLT-01土壤具有更好的去除效果,分别达到73%和62%,而乙酸和草酸的去除能力较低;随着固液比的降低,有机酸对Cd的去除率逐步提高;随着时间的增加,Cd的去除率波动增加;柠檬酸和酒石酸复合淋洗并没有提高Cd的去除率;振荡淋洗前后土壤结构未发生明显变化。综合考虑土壤中Cd的去除效果和成本,选择柠檬酸作为最佳淋洗剂;最佳实验条件:溶液浓度为0.10 mol·L~(-1),固液比为1∶20,淋洗时间为8 h。     

无机、有机添加剂对磷矿浆脱硫强化的影响

为了对磷矿浆湿法脱硫技术进行强化,研究了添加剂种类、添加剂的比例、SO2进口浓度对磷矿浆脱硫的影响。结果表明:在矿浆固液比为5%、反应温度为25℃、气体流量为0.3 L·min-1、添加剂比例为2%、O2含量为5%的实验条件下,处理SO2浓度为3 000 mg·m-3,反应120 min时,可得出最佳硝酸盐添加剂为硝酸铁、最佳金属氧化物添加剂为二氧化锰,最佳有机添加剂为己二酸,硝酸铁、二氧化锰、己二酸的最佳添加比例分别为4%、6%、2%。在以上3种添加剂的最佳添加比例条件下,选取不同浓度的SO2进行实验,反应120 min时,二氧化锰对磷矿浆的强化脱硫效果最好,硝酸铁对磷矿浆的强化脱硫效果次之,而己二酸对磷矿浆的强化脱硫效果最差,它的波动较大。