沸石改性天然粘土防渗层性能研究

用不同比例的沸石对天然粘土进行改性,对改性粘土防渗层的渗透性、去除主要污染物的有效性和控制渗滤液渗透的可行性进行研究。实验结果表明改性粘土防渗层的渗透系数随沸石比例的增加而增大,如果沸石的配比适当,其渗透系数可达到低于1×10-7cm/s的现行标准,而且提高了防渗层的污染物去除能力。因此,沸石改性粘土作为垃圾填埋场防渗材料是可行的。     

“固化赤泥-人工膜”复合防渗材料研究

赤泥本身具有良好的防渗性能,加入石灰作为激发剂,更可提高其防渗性。根据《土工合成材料测试手册》和GB/T 50123—1999《土工试验方法标准》进行渗透试验,结果表明:室内试验在赤泥中加入8%石灰,并夹一层人工防渗膜形成的复合防渗材料,在固化28 d后,其渗透系数可达(7.3～7.4)×10-9 cm/s。在工业试验中,夹入不同厚度和质地的人工防渗膜的石灰(8%)固化赤泥,渗透系数可达到6.32×10-9～1.89×10-7 cm/s。研究成果在中原某铝厂赤泥堆场防渗工程中得到了应用。     

各国生活垃圾填埋场防渗结构标准研究

介绍美国、德国和欧盟等国的生活垃圾填埋污染控制标准中对于填埋场防渗结构包括防渗构造、防渗系数、防渗层厚度的有关规定。并对我国54家生活垃圾填埋场的防渗结构进行调查,调查结果表明,我国生活填埋场防渗结构设计不合理,容易发生渗滤液泄漏,这与现行《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)中有关防渗结构的要求不足有关。建议我国的生活垃圾填埋场采用复合防渗结构,人工膜厚度至少为1.5mm,压实粘土层厚度至少为50cm。     

填埋场环境下HDPE膜老化特性及其对周边地下水污染风险的影响

为研究危险废物填埋场环境下防渗系统HDPE膜（高密度聚乙烯膜）材料老化规律及其对渗滤液产生、渗漏和区域地下水环境的影响,通过HDPE膜缺陷现场检测及室内老化性能测试,获取了HDPE膜初始缺陷特征参数（漏洞密度）和缺陷演化特征参数（老化起始时间和半衰期）,并以上述参数作为输入,综合运用HELP模型（填埋场水文过程评估模型）与Landsim模型（填埋场地下水污染风险模拟模型）对HDPE膜老化条件下的渗滤液产生、渗漏和地下水污染过程进行模拟预测.结果表明:①现场条件下HDPE膜在第2年开始老化,第8年达到半衰期.②HDPE膜老化导致漏洞数量和渗透系数增加,进而导致渗滤液渗漏量增加,地下水污染风险逐渐增加.短期（0~5 a）内,地下水超标概率为0,污染风险较小;中期（5~10 a）内,距离填埋场200 m内污染超标概率污染≥ 80%,污染风险较大,但400 m外的污染概率为0,污染风险较小;就长期（>10 a）而言,距离填埋场1 000 m处,污染超标概率达100%,地下水污染风险极大.填埋场现场条件下,防渗材料劣化及老化过程较实验室条件更为迅速,导致渗滤液长期渗漏、地下水污染风险加剧,因此建议加强填埋场设计和运行中HDPE膜抗老化研究,保障危险废物填埋场长期安全运行.      

基于敏感性分析的危险废物填埋场工程和地质屏障参数优化

为优化危险废物填埋场地下水污染风险控制的工程/地质屏障参数,基于过程模型模拟-参数敏感性分析-参数优选的系统框架和方法,分析关键参数对于地下水中渗滤液所携带污染物浓度的影响和敏感性,基于分析结果推荐技术参数的取值区间和最低的技术参数要求.结果表明:①各参数对地下水污染风险的敏感性排序依次为导排支管间距>含水层厚度>导排层坡度>天然衬层渗透系数>导排层渗透系数>地下水流速.②当导排支管间距>25 m、导排层坡度 < 2%、导排层渗透系数 < 0.000 1 cm/s、天然衬层渗透系数>1×10-6 cm/s时,地下水污染风险急剧增大;反之,当导排支管间距 < 10 m、导排层坡度>3%、导排层渗透系数>0.01 cm/s、天然衬层渗透系数 < 5×10-7 cm/s时,对地下水污染风险的管控并无明显影响.③导排支管间距最低为25 m,但不宜 < 10 m,导排层坡度最低为2%,但不宜>3%,导排层渗透系数最低为0.01 cm/s,天然衬层渗透系数最低为1.0×10-6 cm/s.研究显示,现有标准中给出的参数取值具有合理性,但范围较广,应结合水文地质参数与填埋场参数确定.      

粉煤灰对垃圾填埋场黄土垫层的改性试验

通过击实、渗透试验得到粉煤灰改性-黄土的最佳配比为10%。对压实黄土和压实粉煤灰改性-黄土,分别用清水和渗滤液进行室内渗透试验,结果表明:渗滤液在压实粉煤灰改性黄土中的渗透系数≤1.0×10-7cm/s,在压实黄土中的渗透系数≤1.0×10-5cm/s,前者可作为填埋场防渗垫层,后者可作为填埋场防渗保护垫层。对COD、NH3-N的去除效果前者优于后者。     

浅谈生活垃圾填埋场的防渗处理

生活垃圾填埋场防渗层的设计,对防止渗滤液污染扩散具有决定性的作用.本文介绍了生活垃圾填埋场渗滤液控制系统,垃圾渗滤液处理工艺,填埋场防渗处理,最大限度地使处理设施齐全,把二次污染减少到最小程度.     

垃圾填埋场渗滤液穿过垂直防渗帷幕的渗漏分析

为避免垃圾填埋场内的污染物对地下水造成污染,填埋场常采用垂直防渗帷幕.目前,我国南方的垃圾填埋场内渗滤液水位普遍较高,在高水头作用下污染物可能透过灌浆帷幕渗漏从而污染周边环境.分析了对流、扩散和吸附作用对污染物迁移的影响规律,以苏州七子山填埋场为例,分析了高水头作用下渗滤液透过防渗帷幕的渗漏,通过现场测试进行了验证,研究了灌浆帷幕渗透系数和灌浆深度对渗漏的影响.结果表明,在高渗滤液水位下,对流对污染物迁移起主导作用.实际工况下污染物穿过防渗帷幕需 19.5a,污染区域主要集中在场底含碎石粘土层中,目前污染物尚未渗漏至防渗帷幕下游,分析结果与现场实测结果一致;若防渗帷幕渗透系数能达到标准,则穿过防渗帷幕的时间将延长至填埋场稳定化之后,从而大大降低污染周边环境的可能性;但若帷幕灌浆深度不足,这一时间又将缩短至7a.防渗帷幕渗透系数和灌浆深度的控制对防止污染物向下游地区渗漏极为关键.     

危险废物填埋过程中的防渗层设计以及渗滤液的处置方法

危险废物具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性和感染性,如果长期暴露于环境之中会对生态环境和人类健康造成巨大危害,所以安全而有效地处理处置危险废物意义极为重大。安全填埋是危险废物集中处置必不可少的重要手段之一,但是在填埋的过程中,危险废物容易产生渗滤液等有毒有害液体,对填埋场周围地下水又造成了污染,所以填埋场的防渗层设计建造和渗滤液的处理尤为重要。通过分析与研究,着重论述了在对危险废物的填埋过程中防渗层的设计和渗滤液处置方法。     

白泥复合衬层防渗稳定性的研究

为考察白泥复合防渗衬层的防渗稳定性和对污染物的阻滞去除能力,利用自制击实渗透仪对白泥和亚粘土防渗衬层进行了对比研究. 结果表明:白泥/亚粘土“夹层结构"复合衬层能保持低于国家防渗规范(10－7 cm/s)的防渗性,并对渗滤液中的重金属,COD_Cr和NH₄＋-N具有较强的阻滞去除能力,可以与常用的亚粘土防渗衬层相媲美,不过其淋滤出水ρ(Cl－)高,因此其长期防渗稳定性需进一步研究;60%白泥+40%亚粘土“混合式"复合衬层和白泥防渗衬层在渗滤液渗透作用下,其防渗性能不好,渗透系数超过国家防渗规范要求,因此不宜用于填埋场防渗.      

电石渣和石灰对污泥的改性效果比较

在含水率为86.1%的脱水污泥中分别添加10%的电石渣和工业生石灰,其搅拌30min后及自然晾晒24,48,72,96,120 h后的含水率持续线性下降,自然晾晒120 h后可达到填埋标准;添加电石渣及石灰的污泥,其单位质量水分蒸发速率与原污泥有本质差异;两种改性剂均可使污泥比阻降低50%左右;经板框压滤机压滤出的泥饼...     

丘陵林地土壤酸化改良剂的集中施用-自然扩散修复技术研究

丘陵林地土壤酸化修复在维持林地生态系统生产力稳定中具有重要地位.本试验通过在丘陵林地坡顶集中施用石灰、污水污泥和联合施用石灰+污水污泥3种土壤酸化改良剂,研究了3种改良剂对丘陵林地酸化土壤的修复效果.结果表明:①联合施用污水污泥+石灰能够显著(P<0.05)降低土壤酸度,促进土壤有机质和氮素含量快速上升,增加土壤阳离子交换量(CEC),从而有效改良丘陵林地酸化土壤;②土壤改良剂在丘陵林地上坡位集中施用,能够通过径流和泥沙随坡体向下坡迁移的自然扩散机制,使丘陵大面积酸化土壤得到修复;③将城市污水污泥用于丘陵酸化土壤的修复,有利于解决城市污水污泥的污染问题,但只限于非经济林酸化土壤的恢复.     

疏水改性石灰对土壤中高浓度硝基苯的强化固定

石灰是一种常见的应用于污染土壤固化稳定化的水硬性胶结材料,但对于紧急事故情况下释放到土壤中的高浓度毒性有机物的固定能力十分有限.为了增强石灰对于毒性有机物的定向捕获的固定能力,本研究用硬脂酸对石灰进行疏水改性,并通过分散性实验、粒度测试、扫描电镜测试、红外光谱测试和接触角测试对改性前后的石灰进行表征.然后用改性石灰对硝基苯含量为8163 mg·kg~(-1)的污染土壤进行固化稳定化实验,测试在固化稳定化过程中硝基苯的挥发率和浸出率.结果表明,与不添加石灰的空白组和只添加30%未改性石灰的对照组相比,添加20%的改性石灰和10%的未改性石灰,可分别减少94.44%和88.46%的硝基苯挥发量,99.10%和88.11%的酸浸出条件下的硝基苯浸出量,及98.51%和59.74%的水浸出条件下的硝基苯浸出量.经硬脂酸疏水改性后的石灰可作为定向捕获快速固定土壤中高浓度毒性有机物的固化剂.     

几种修复措施对Cd淋失及土壤剖面运移影响

采集典型Cd超标稻田土壤开展室外盆栽实验,选取石灰、生物炭、苎麻、苎麻+有机酸EDTA添加强化富集植物等当前具有大田推广潜力的重金属超标土壤修复措施为研究对象,分析降雨、土壤双重酸性环境不同修复措施下土壤剖面有效态Cd含量变化及其径流流失特征.结果表明,生物炭(2%质量分数添加量)相比其他处理可显著提高土壤p H,苎麻添加EDTA则明显降低了土壤p H.同次降雨事件中,苎麻处理所产生的径流水样中水溶态Cd质量浓度显著高于水稻降雨排水,水稻生物炭添加处理径流水Cd质量浓度明显低于石灰添加及其他各处理,苎麻添加EDTA后径流水Cd质量浓度比苎麻显著升高,石灰处理(0.3%质量分数添加量)对土壤p H、径流水Cd质量浓度影响不明显.实验周期内,径流水Cd的质量浓度呈现春季高于夏季的特征.生物炭添加可显著降低0~20 cm土层有效态Cd含量且具一定持续效应,EDTA添加则显著提高了0~20cm土层有效态Cd的含量,而添加一段时间后含量则明显降低,但20~40 cm土层有效态Cd含量则略高于其他处理,具有一定的次表层土壤Cd活化效应.综上,生物炭等碱性固化材料添加修复措施可降低Cd污染土壤对地表受纳水体、土壤剖面下移的污染风险,而有机酸强化植物修复技术对地表水、深层土壤Cd污染风险较大,因此有机酸强化植物修复措施在大田推广时应充分考虑重金属的二次污染风险.     

中国石灰生产和能源消耗分析

基于全国涉及石灰生产的企业全口径统计数据,分析中国2007年石灰生产的基本特征,探讨了石灰产量统计的不确定性和来源。2007年,中国石灰生产的企业共6 154家,涉及9 327座石灰窑。总产能为2.27亿t,共生产石灰1.06亿t,企业平均产量为4 000 t/a,企业生产每吨石灰平均能耗水平为163 kg标准煤。中国约有两千八百多万吨的石灰生产很难通过正规渠道统计上来,也意味着这些产量很可能是基于非常简易和高能耗的石灰土窑生产的。     

化学沉淀法处理除氟吸附剂再生尾液的试验研究

通过试验研究了投加石灰法、投加氯化钙法、石灰-氯化钙联合法、石灰-盐酸联合法4种化学沉淀法对除氟吸附剂再生尾液的处理效果和影响因素。结果表明:静置沉淀90min后,使用投加石灰法处理pH值为12、含氟浓度为2 000mg/L的除氟吸附剂再生尾液,处理后残余氟离子浓度大于50mg/L,使用投加氯化钙法,处理后残余氟离子浓度小于20mg/L,使用石灰-氯化钙联合法和石灰-盐酸联合法,处理后残余氟离子浓度均小于10mg/L;4种方法的最佳搅拌强度为150r/min,最佳反应pH值为12左右,最佳静置时间为90min;其中,采用石灰-盐酸联合法处理pH值为12、含氟浓度为2 000mg/L的高氟再生尾液,在石灰投加量超过理论量60%(即为6.231 6g/L),加入65.4mL/L 2M的HCl时,出水可以达到国家污水排放一级标准,且pH值在7左右。     

石灰——聚丙烯酰胺法处理煤泥水的几个问题探讨

试验研究了石灰投加方式，聚丙烯酰胺种类以及加药顺序对煤泥水处理效果的影响。研究结果表明，石灰与聚丙烯酰胺的投加顺序对处理效果有显著影响，而且是先投聚丙烯酰胺明显好于先投石灰；石灰的投加方式和聚丙烯酰胺的种类对处理效果也有不同程度的影响。     

旋流板塔镁强化石灰脱硫过程研究

以旋流板塔为吸收器进行镁强化石灰脱硫的实验研究,测定了脱硫率、浆液pH值等随时间的变化情况,考察了硫酸镁浓度的影响,并利用实验数据计算了石灰利用率.与单用石灰脱硫对比,添加硫酸镁可明显提高脱硫率;对具有2块板的旋流板塔,硫酸镁浓度为0.2mol/L时,脱硫率从45%提高到60%以上.为保证较高的脱硫率,pH值宜控制在6.0～7.5.由于硫酸镁能促进石灰的溶解,减缓pH值的下降,因此又可提高石灰利用率;适宜条件下,0.2mol/L硫酸镁强化时可提高石灰利用率5%(所加石灰为基准)以上.     

石灰石与石灰联合处理高浓度含磷废水

探讨了石灰石与石灰投加量配比与反应时间对处理高浓度磷废水效果的影响,并通过激光粒径分析等手段重点考察了出水沉降性能及其与传统石灰法的比较。结果表明：对进水pH为4.5的100 mg/L含磷废水,联合处理石灰石和石灰投加量分别为0.030 0 g和0.070 0 g,石灰石和石灰段反应时间均为10 min时,磷的去除率达99%以上且出水的10 min泥水沉降比比传统石灰法降低25%;除磷产物的体积平均粒径与中值粒径（13.58μm、7.71μm）也明显高于传统石灰法（5.73μm、4.81μm）,沉降性能明显提高;联合处理减少了石灰的用量,一方面保证了药剂成本,另一方面降低了出水pH,减少了约25%的回调用酸。     

固硫剂对煤燃烧过程中硒挥发性的抑制作用

为了解煤中硒在燃烧过程中的动态、煤中可交换阳离子含量对煤中硒挥发性的影响,以及固硫剂对煤中硒挥发性的抑制作用,将煤样进行了逐级化学提取实验、燃烧实验、硒抑制实验、X射线衍射分析以及原子荧光光谱分析.实验结果表明,煤在815℃下燃烧,煤中97%以上的硒挥发.在中低温度下煤中可交换阳离子含量影响硒的挥发性.模拟固定床燃烧试验,815℃下CaO对煤中硒挥发性的抑制率范围在¨.6%～50.7%,平均为36.0%.小型循环流化床燃烧试验,加入CaO后硒在不同粒级流化床灰中配置明显发生变化,细粒飞灰中硒含量明显降低,＜0.0308mm飞灰中硒含量从241 mg·kg^-1降到10 mg·kg^-1.烟道灰中硒含量降到1/4以下,烟道喷淋水中硒含量降低了2个数量级.循环流化床燃烧,CaO对硒挥发性的抑制作用更加明显.固硫剂不仅可以固硫,而且对硒的挥发性也有一定的抑制作用.