油田含油污泥热解产物分析及性能评价

选择高含油的孤岛采油厂联合站堆放场含油污泥进行热解处理研究,采用正交实验对热解工艺进行了优化;采用ICP-MS、元素分析仪、气相色谱仪、EPS-MS对热解气体产物和残渣进行分析;热解残渣经过后续处理进行了烟气脱硫性能评价.正交实验结果表明热解最佳工艺条件为:N2保护下,热解温度600℃,热解时间4h,升温速率5℃.min-1,此时苯吸附值为47.04mg.g-1,热解残渣含油量为0.21%.最佳工艺条件下,热解油产率可达11%左右,回收率约75%,热解油的品质较好,产生的不凝气体可以作为洁净燃料气或合成气原料;热解残渣经过处理后可用于脱除烟气中的SO2,吸附脱硫能力较好,并具有进一步改进和提高的潜力.     

热解工艺参数和污泥理化性质对污泥残渣特性的影响

研究了热解工艺参数和污泥理化性质对热解残渣特性的影响,着重分析了不同热解工艺参数和污泥理化性质下,污泥热解残渣的吸附性能与内部孔结构.研究表明,当热解终温Tend在300℃—550℃之间,污泥热解残渣的碘值在450℃时最大,亚甲基蓝值在500℃时最小.热解残渣的碘值随着RT的延长先增大,当停留时间RT=75 min时达到最大值;亚甲基蓝值的最小值随着RT的延长逐渐往低温区移动.污泥热解残渣的碘值随着升温速率β的增大而减小,无论Tend的高低,亚甲基蓝值的最小值都出现在β=3℃.min-1.污泥热解残渣的比表面积随着颗粒粒径d的增大迅速减小,但d对残渣吸附性能的影响却不大.当含水率M=10%—40%,热解残渣的吸附性能基本不受M的影响;继续提高含水率,热解残渣的碘值迅速减小,而亚甲基蓝值却随M的增大而增大.Tend为450℃、RT为75 min和β为3℃.min-1是较佳的污泥热解工艺参数.     

污泥热解残渣催化市政破膜污泥的热解作用

本文通过原子吸收分光光度计(AAS)对污泥热解残渣中金属化合物含量测定和扫描电镜(SEM)对污泥热解残渣的表面形态进行表征,采用热重分析(TGA)对印染污泥和市政污泥的热解残渣催化污泥热解作用进行了初步探讨.结果表明,两种污泥热解残渣对污泥热解均有催化作用,且印染污泥热解残渣催化效果优于市政污泥热解残渣;热解残渣中金属化合物种类和含量对其催化效果有一定影响,尤其是污泥热解残渣中铝、铁、锌化合物在污泥催化热解过程中起了重要作用.     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、四溴双酚A混合物的热解实验:含溴二噁英生成研究

模拟电子垃圾热回收处理过程,将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、四溴双酚A(TBBPA)分别与4种金属(Cu、Fe、Zn和Ni)进行混合,在自制的加热装置内开展了不同气氛、不同温度条件下热解实验研究。对产物溴代二噁英(PBDD/Fs)检测显示,2,3,7,8-TBDF、2,3,7,8-TBDD及1,2,3,4,7,8-与1,2,3,6,7,8-Hx BDD为主要产物,其中2,3,7,8-TBDF含量最高,约占总PBDD/Fs的12%~90%。反应生成的8种2,3,7,8-PBDD/Fs浓度范围为0.05~2 082 ng·g-1。在同等实验条件下,温度升高有利于ABS塑料混合物中PBDD/Fs的生成。Cu、Fe、Zn和Ni四种金属都具有催化效应。空气、氮气气氛下热解实验显示,空气气氛下PBDD/Fs的生成量大,2种条件下生成的二噁英总量比值在0.8~99.6之间变化。无金属催化条件下此比值变化范围较小,为0.8~1.5;在金属参与条件下,此比值变化范围加大,为1.2~99.6;其中,在Cu和Fe参与下,此比值较高。各种热解条件下形成的PBDD/Fs都具有PBDFsPBDDs的特征。研究结果说明,虽然无金属参与条件下含TBBPA的ABS热解生成溴代二噁英浓度较低,但金属(如Cu等)存在时,此类污染物的浓度显著增加。     

雷州半岛典型区域土壤有机氯农药污染探查研究

在雷州半岛典型区域共采集了74个表层土壤和4个剖面土壤,对土壤中有机氯农药残留及分布状况进行了研究。结果表明:有机氯农药检出率为100%,其中∑HCH(六六六)和∑DDT(滴滴涕)质量分数范围分别在nd～65.93μg·kg-1和0.04～52.00μg·kg-1之间,同国内外同类报道相比处于较低水平;按土壤中有机氯农药17种成分质量分数所占的比重排序,前五名分别为P,P'-DDE、β-HCH、硫丹硫酸盐、硫丹Ⅱ、艾氏剂;按不同利用类型土壤中有机氯残留质量分数由大到小排序为菜地→水田→果园→甘蔗地;有机氯农药残留质量分数随土壤深度的增加呈下降趋势,耕层(0~20cm)的有机氯农药残留质量分数都高于底下层次。     

城市污泥农用对生菜理化指标和品质的影响

通过盆栽试验研究了城市污泥农用时对生菜(lactucae)生理特性和品质的影响.实验结果表明,随着污泥施用量的增加,生菜的蒸腾速率呈现明显的上升趋势,当施用量为8 g·kg-1时蒸腾速率达到极大值,当施用量大于8 g·kg-1时生菜蒸腾速率开始减小.随着污泥施用量的增加,叶绿素a、叶绿素b含量呈现一定的波动变化,基本表现为在施用量为4 g·kg-1达到极大值,大于4 g·kg-1以后,基本呈降低趋势.随着施用量的增加,生菜中类黄酮,呈现先急剧增加然后逐渐减少的趋势,极大值出现在施用量为6 g·kg-1时.品质研究结果表明,可溶性糖的含量呈波动形变化,并且可溶性糖的含量的变化略微滞后于叶绿素含量的变化,极大值在施用量为6 g·kg-1时.含水量、可溶性蛋白和抗坏血酸的含量呈现先急剧增加然后逐渐减少的趋势,极大值分别出现在施用量为12 g·kg-1、6 g·kg-1和8 g·kg-1.生菜中硝酸盐的含量随施用量的增加呈现先降低然后逐渐增加的趋势,最佳量为10 g·kg-1.说明施加适量的污泥促进生菜的生长,有利于生菜品质的提高;而施加过量的污泥抑制生菜的生长并不利于品质的提高.对于生菜而言,有利于生长和品质提高的最佳施用范围为:6～10 g·kg-1.     

调理脱水污泥的热解特性及动力学分析

利用TGA(Thermogravimetric analysis)热分析技术对污水处理厂原始污泥及调理脱水污泥进行了实验研究,获得了不同升温速率下污泥的TG(Thermogravimetric)和DTG失重曲线.实验发现,不同调理脱水污泥热解特性复杂,且热解动力学在不同转化率下对应的动力学反应也不同.并利用M-KAS(Kissinger-AkahiraSunose)模型和Discrete DAEM(Discrete distribute activation energy model)模型对不同调理污泥进行了动力学参数研究.结果表明,污泥的非等温热解过程包含3个失重阶段;升温速率影响污泥热解特征温度,随着升温速率的提高,失重曲线向高温区滑移.利用上述模型计算的动力学参数变化趋势表明所采用的Fenton及赤泥复合调理对污泥热解特性有很大影响,Fenton调理有助于污泥EPS(Extracellular polymeric substances)破坏,影响热解反应中的形核过程,进而影响热解动力学变化趋势;赤泥调理后,赤泥更容易与破坏的污泥细小颗粒结合,增加了污泥热解反应数量,影响整个污泥热解过程.从计算结果可以看出污泥热解由多步反应组成,整个热解过程动力学参数不断变化.     

赣江流域中下游底泥中有机氯农药污染特征

为了解赣江流域有机氯农药污染状况,采用索氏提取方法（Soxhlet Extraction,SE）和气相色谱法（GC-ECD）,对所采集的18个底泥样品中10种有机氯农药（OCPs）的残留进行测定,并对其组分分布和来源进行了分析。结果表明,所有样品均检出10种有机氯农药,底泥中∑OCPs质量分数范围为11.813-39.197μg·kg-1,HCHs、DDTs质量分数范围分别为1.636-20.877μg·kg-1和5.590-14.092μg·kg-1,HCHs的质量分数低于DDTs,六氯苯（HCB）和七氯（Heptachlor）的质量分数相对较低,分别为0.229-6.940μg·kg-1和0.507-3.936μg·kg-1。组分分布特征分析表明,它们除了来自环境中的早期残留外,仍然具有大量新的外源HCHs和DDTs的输入,可能是新的林丹输入以及三氯杀螨醇的使用,这可能与近年来沿江农业的发展有关。     

水生植物种植场磷素分布特征与植物吸收

研究了水生植物种植场水体、沉积物及植物的磷含量及分布特征,结果表明进水的P浓度高于V类水标准,水生植物种植区内的由于受到沉淀、吸附及植物吸收的影响,水体P浓度远低于进水,水体不同形态P与TP之间呈现良好的相关关系;沉积物的TP质量分数在335～672 mg.kg-1之间,表层沉积物P质量分数是影响底层沉积物P质量分数的主要因素之一,沉积物中的TP和IP、OP之间同样存在相关性;水生植物对P均具有较好的吸收富集能力,不同水生植物的迁移系数均在0.5以上,平均为0.82,其中的黄花蔺(Limnocharis flava)与欧慈菇(Sagittaria sagittifolia)显示对P的良好吸收和迁移能力。基于本次调查的水生植物P质量分数统计分析表明,95%的水生植物地上部P质量分数正常值范围在1 415～4 947mg.kg-1之间,而地下部的P质量分数正常值范围在2 178～5 702 mg.kg-1之间。     

六溴环十二烷及其复合污染脑发育期暴露对大鼠甲状腺激素代谢过程的影响

研究六溴环十二烷（HBCD）及其复合污染对发育期幼鼠甲状腺激素代谢过程的影响。设计HBCD单一暴露剂量（10、50、100、300ttg·kg-1），及HBCD与等浓度商用多溴联苯醚DE-71按2：1复合暴露剂量（10、50、100、300gg·kg-1），对新生3d的SD大鼠进行为期42d的暴露，放射免疫法测定血清中甲状腺激素（TT3，TT4，FT3，FT4，TSH）水平，并分别测定肝脏和脑组织中甲状腺激素脱碘酶（D1，D2）活性及其对应基因的相对表达水平。与对照组相比较，经HBCD暴露后，大鼠血清中TT4、TT3、FT4、FT3浓度随着暴露剂量增大呈现先升高后下降的趋势，其中10μg·kg-1剂量组的FT3质量分数显著升高（P〈0．05），300μg·kg-1剂量组的FT4质量分数显著下降（P〈0．05）；TSH则呈现下降趋势。lO、50及300μg·kg-1剂量组的TSH质量分数均显著下降（P〈0．05）。HBCD／DE-7l复合暴露后，大鼠血清中TT4、TT3、FT4、FT3浓度随着暴露剂量的增大呈升高趋势，其中50μg·kg-1剂量组TT4质量分数显著升高（P〈0．05），50μg·kg-1及300μg·kg-1剂量组FT4质量分数显著升高（P〈0．05），300μg·kg-1剂量组FT3质量分数显著升高（P〈0．05）。单一暴露后，D1活性及基因表达水平均呈下降趋势，300gμg·kg-1剂量组基因表达水平下降显著（P〈0．05）；D2活性及基因表达水平则均呈现下降趋势，50μg·kg-1剂量组均显著下降（P〈0．05）；HBCD／DE-71复合暴露后，D1、D2活性及其基因表达水平则均呈升高趋势，其中100μg·kg-1剂量组D1活性及基因表达水平均显著性升高（P〈0．05），300μg·kg-1剂量组D2活性显著性升高（P〈0．05）。HBCD及HBCD／DE-71复合污染物均能通过改变甲状腺激素代谢酶的活性及mRNA表达水平进一步影响机体甲状腺激素的内稳态平衡，且HBCD单一暴露与HBCD／DE-71复合暴露对机体毒性作用途径及所产生的毒性效果存在着很大的差异。     

Stabilization of metal processing plant sludge via sequential application of phytoremediation and pyrolysis

The aim of this study is to evaluate the metal removal ability of three different plants from metal processing sludge containing Pb, Cd, and Zn. Therefore, phytoremediation and pyrolysis were sequentially applied. In the phytoremediation applications, sunflower (Helianthus annuus), corn (Zea mays), and rape (Brassica napus) seeds were sown in sludge/soil mixtures at four different levels (25/75, 50/50, 75/25, 100/0). The chelating agent, ethylenediaminetetraacetic acid, was added to the mixtures for plant uptake during phytoremediation. At the phytoremediation stage, it was noted that rape was the most effective plant for the mixture of 75/25 sludge/soil, with metal removal efficiencies ranging between 80%–90%. At the pyrolysis stage, after harvesting, contaminated plants grown in a 75/25 sludge/soil mixture were pyrolyzed at 500 °C, with a heating rate of 35 °C/min. The results show that 60%–90% of the initial metal content was held by the solid product. In addition to this, it can be concluded that pyrolysis stabilizes metals into a solid product and that this solid product can be safely landfilled as inert waste since its toxicity leaching value is lower than the limit values.     

不同深度脱水污泥的热解特性及动力学分析

选用4种利于深度脱水的复合调理剂(FeCl3/CaO、FeCl3/CaO/煤粉、芬顿试剂(Fe2+和H2O2组成体系)/CaO、芬顿试剂CaO/煤粉)来改善污泥的脱水性能,所得泥饼的含水率为43.7%—56.1%,满足深度脱水的要求.CaO和煤粉的添加能改变污泥的灰分和挥发分含量.与传统聚丙烯酰胺(PAM)脱水污泥的热重分析对比结果表明,由于复合调理剂对EPS的破坏溶解作用,因此对污泥热解性质有较大影响,不仅能前移水分失重峰,还使得热重主要反应阶段峰个数变少.热解动力学计算表明,反应级数在1—2范围内.表观活化能差异表明4种复合调理剂处理后脱水污泥更容易发生热解反应.     

活性炭辅助微波热解污泥反应条件的试验研究

针对微波不能直接实现原污水污泥高温热解的问题,采用活性炭作为微波能吸收物质辅助污泥热解。对影响污泥热解效能的3个主要因素：污泥样品量、活性炭掺杂量和微波辐射功率,各做了3个水平的考察,得到了试验条件下的最优方案：污泥样品量30g、活性炭掺杂量6g、微波辐射功率1200W。结果表明：在最优试验方案下,污泥能在7min内升至920℃的高温,实现污泥快速、高效热解。通过分析3个因素对污泥热解效能的影响,进一步对最优试验方案下的固体产物吸收微波的性能及用其作为掺杂物辅助微波热解污水污泥的可行性进行了研究,结果表明：固体残渣吸收微波性能良好,可以代替活性炭作为更经济、高效的污泥微波热解辅助材料。     

活性污泥动力学模型的建立及在完全混合式污泥系统中的应用

首先建立了微生物衰减系数和污泥浓度、底物浓度的函数关系式,带入Lawrence-McCarty第一方程式得到了Logistic方程形式的微生物生长方程式.在分析污泥泥龄和污泥停留时间关系基础上,引入Monod方程建立了活性污泥动力学模型,推导证明了Lawrence-McCarty方程式是模型静态条件下的表达形式.用建立的活性污泥动力学模型对完全混合式污泥系统进行了模拟,并分析了水力停留时间Hydraulic retention time(HRT)和污泥停留时间Sludge retention time(SRT)对完全混合式污泥系统的影响,表明模型能很好地对活性污泥系统的动态过程进行模拟.根据模型编程画出了污泥系统相关变量关于HRT和SRT变化的三维曲面图,通过编程将复杂模型看作一定输入输出的函数,使得模型更易于应用和推广.     

活性污泥好氧异养菌群平板分离培养方法的改进

自然温度(12~21℃)、贫营养、活性污泥提取物等目前提高菌群可培养性的方法用于培养活性污泥好氧异养菌群的结果显示,这些方法均能显著提高平板培养基的分离培养能力.含活性污泥提取物的贫营养培养基ASEⅡ培养细菌的数量可占细菌总数的23.2%,在所有培养基中最高,而营养最丰富的培养基MRS培养细菌的数量只占细菌总数的8.82%,在所有培养基中最低.图1表4参14     

青岛城市污水厂污泥有机质、养分及重金属含量

对青岛市4个典型城市污水厂脱水污泥中有机质、养分及重金属指标进行了调查研究,结果表明,所调查的青岛市4个典型城市污水厂污泥中的有机质平均含量为48.58%,总氮、总磷、总钾平均含量分别为36 437.76 mg/kg、12 590.13 mg/kg2、791.55 mg/kg;青岛市4个典型城市污水厂脱水污泥中的重金属...     

不同温度和时间炭化茶树枝生物炭理化特征分析

为揭示不同温度和时间炭化的生物炭理化性质差异,以茶树枝为原材料,研究炭化温度(300、450和600℃)和时间(1和3h)对茶树枝生物炭特性及元素组成的影响.结果表明,茶树枝生物炭呈多孔、高比表面积结构,较为完整地保留了茶树枝的组织结构.茶树枝生物炭产率随炭化温度的升高和时间的延长而降低,灰分含量、pH值、有机碳、全磷、全钾、全钙、全镁含量和C/N比升高,而全氮含量则呈降低趋势.生物炭pH值与灰分含量呈极显著正相关(P＜0.01),灰分含量是茶树枝生物炭碱性的主要贡献因素.炭化条件对茶树枝生物炭理化性质具有明显影响,炭化温度的影响作用大于炭化时间.此外,探讨了茶树枝生物炭在茶园的应用前景,为茶树枝生物炭的应用提供了参考.     

污水处理中的污泥减量新技术

污水好氧处理会产生大量污泥，剩余污泥的处理成本高昂，减少污泥产量势在必行。文章介绍了代谢解偶联、增加维持能量消耗、隐性生长、微型动物捕食、高溶解氧工艺和膜生物反应器等污泥减量技术，比较了各种技术的优缺点，指出了不同技术结合将成为污泥减量技术的发展方向。     

臭氧对活性污泥性状的影响

分别在臭氧浓度为31.50,31.96,32.23,33.89,36.65,39.33和40.25mg·l-1下,考察污泥混合液MLSS,MLVSS和pH值及上清液SCOD,TN,NH3-N和,TP等随臭氧作用时间的变化.结果表明:臭氧对污泥混合液中的溶解性同体(DS)具有氧化作用,能有效破解微生物絮体、细胞壁和细胞膜等,使微生物体内有机质溶出,溶出物能被微生物作为底物重新利用,本实验中,MLSS和MLVSS降低最大量分别为1250 mg·l-1和465 Mg·l-1,SCOD增加最大量为250.3 mg·l-1.另外,根据混合液各性状的变化规律分析了臭氧氧化污泥的机理.