用褐铁矿制备聚硅氯化硫酸铁的研究

通过正交实验研究了用盐酸、硫酸、褐铁矿和硅酸钠制备聚硅氯化硫酸铁（PSFCS）絮凝剂的工艺条件。实验结果表明,浸取时间为2.5-3 h,浸取温度为110℃,硫酸浓度为6 mol/L,盐酸浓度为3 mol/L,质量液固比为4∶1,铁的浸出率可达95.7%-96.3%。溶液中加入少量聚乙烯醇作稳定剂,亚硝酸钠作氧化催化剂。PSFCS的合成条件：Fe/Si摩尔比为2,硅酸活化pH值为2,硅酸活化时间是30-40 min,陈化时间是2-2.5 h。与聚合硫酸铁（PFS）和聚合氯化铝（PAC）比较了处理印染废水的效果,表明PSFCS具有良好的絮凝性能,COD和浊度的去除率分别可达81.4%和96.1%。     

高锰酸钾复合药剂对煤矿生活污水深度处理的强化混凝效应

在煤矿生活污水深度处理的混凝处理前,投加高锰酸钾复合药剂（PPC）预处理,研究了PPC的对混凝处理的强化效应。实验结果表明：PPC预处理对煤矿生活污水深度处理的混凝处理具有很好的强化效应,能显著提高聚合氯化铝（PAC）的对CODMn和浊度的去除率;当PPC的投加量为4 mg/L时,CODMn和浊度的去除率分别提高21%和40%。     

微波-化学改性粉煤灰及其处理腐殖酸机理研究

微波活化-化学改性方法可有效改善粉煤灰的表面结构及化学性质,提高粉煤灰吸附混凝腐殖酸的效果。本文采用微波活化-化学改性方法对粉煤灰进行处理,并通过试验研究了改性粉煤灰处理废水中腐殖酸的效果及其作用机理。试验结果表明:微波活化粉煤灰处理腐殖酸的效果优于原粉煤灰,先微波活化后化学改性粉煤灰处理腐殖酸的效果优于先化学改性后微波活化粉煤灰;在最佳处理工艺条件下,先微波活化后盐酸最优改性的粉煤灰处理腐殖酸废水时腐殖酸的去除率可达91.34%,而先微波活化后氢氧化钙最优改性的粉煤灰处理腐殖酸废水时腐殖酸的去除率更高,可达98.28%。     

两种造纸废水的生化前预处理实验研究

造纸废水可生化性差,处理困难,对其进行生化前预处理具有重要意义。采用无机高分子混凝剂和有机混凝剂联合处理,有助于提高混凝效果。实验研究了两种造纸废水混凝处理的影响因素和处理效果,在实验室条件下进行了单因素实验分析,确定了最佳投药量,得到的结果分别是:卫生纸车间废水为聚合氯化铝(PAC)75 mg/L,阳离子聚丙烯酰胺(PAM)0.075 mg/L;板纸车间废水为聚合氯化铝(PAC)350 mg/L,阳离子聚丙烯酰胺(PAM)0.125 mg/L。在此工况下,卫生纸车间废水COD的去除率达到了62.12%,色度去除率达到92.12%,SS去除率达到了95.36%;板纸车间废水COD的去除率达到了44.03%,最佳色度去除率达到90.25%,SS去除率达到93.18%。提高了废水的可生化性,为后续生物处理创造了条件。     

活性炭粒子电极改性及其电催化性能

针对粒子电极电催化性能低、电能消耗大等问题,以柱状活性炭（AC）为载体,采用浸渍法制备负载金属的活性炭粒子电极,通过正交试验探究其最优制备条件,并应用Bohem返滴定法和SEM对改性活性炭进行表征。正交试验表明:粒子电极电催化性能受浸渍时间的影响比受浸渍浓度、焙烧时间、焙烧温度的影响更大。不同制备条件下的粒子电极形貌差异很大。在0.1 mol/L的浸渍液中浸渍12 h,400 ℃条件下焙烧4 h得到的粒子电极用于三维电极反应器中降解活性艳红X-3B,染料去除率达到85.97%,COD去除率达到65.61%,对比AC,染料去除率提高了5.29百分点,COD去除率提高了10.12百分点,能耗降低了13%。表明Ni/AC粒子电极可提高其电催化性能,降低能耗。     

含三乙胺催化剂废水活化萃取预处理工艺研究

研究了活化-萃取组合工艺预处理含三乙胺催化剂废水,并优化了萃取工艺参数。实验结果表明采用Poten-CFE-13作为萃取剂的最优萃取条件为:活化p H为10.02,萃取时间10 min,萃取温度30℃,有机相/水相体积比(O/A)为1:1。在最优萃取条件下对三乙胺废水进行萃取处理后,废水中剩余总有机碳(TOC)降至321 mg/L,去除率达95.9%;浊度降至1.51 NTU,去除率达97.4%;CODCr降至437.2 mg/L,去除率达96.9%;三乙胺含量降至80.3 mgl/L,去除率达到99.2%。活化-萃取工艺不仅去除三乙胺废水中大部分有机污染物和浊度,还资源化回收三乙胺,是一种低成本高效的三乙胺废水预处理技术。     

一种复合型絮凝剂处理垃圾渗滤液的研究

以氯化铝、双氰胺、甲醛等为原料制备出一种有机无机复合型絮凝剂(OICF),并用于福州市红庙岭卫生填埋场垃圾渗滤液的预处理试验,系统考察了其对渗滤液进行处理时的最优条件。试验发现,OICF对渗滤液原水、厌氧池出水和二沉池出水有很强的絮凝和脱色效果,废水的COD去除率可分别达到81.0%、34.86%和48.74%以上,色度去除率均可达到50%以上。对比试验结果表明,OICF处理垃圾渗滤液的絮凝综合性能明显优于聚合氯化铝(PAC)。     

强化混凝消除水中全氟化合物

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）有机改性膨润土作为助凝剂,采用聚合氯化铝（PAC）协同CTAB-膨润土进行强化混凝实验,对消除水中两类典型的全氟化合物全氟辛烷磺酸（PFOS）/全氟辛酸（PFOA）和浊度进行研究.考察了PAC和CTAB-膨润土投加量、pH值、原水浊度对PFOS/PFOA和浊度去除的影响.结果表明,经有机改性,实现了CTAB对膨润土的插层,增大了层间距,比表面积、阳离子交换容量、有机碳含量也得到较大提高.在PAC投加量为20mg/L、CTAB-膨润土投加量为30mg、pH6~7时,强化混凝去除效果分别达到76%、70%,PFOS/PFOA去除率随着CTAB-膨润土投加量的增大而增大.最佳pH值范围是6~7,混凝过程中Zeta电位在pH值为6.0时达到最大,pH值为7.0时接近于零.PFOS/PFOA的去除率随着原水浊度的增大而增大.     

粉煤灰催化H2O2氧化水中对硝基酚研究

采用粉煤灰做催化剂,研究了在常温常压下对H₂O₂氧化对硝基酚（PNP）的催化性能.在分析粉煤灰理化性质的基础上,考察了粉煤灰种类,不同预处理方法以及粉煤灰投加量、pH、反应时间、H₂O₂浓度等因素对PNP去除率的影响.结果表明,比表面积大,未燃炭含量高的粉煤灰催化效果好;经过350℃预处理可以有效提高其催化性能;在pH=2,反应时间为60 min, H₂O₂起始浓度为200 mg/L, 粉煤灰投加量为60 g/L的条件下,热处理粉煤灰对PNP的去除率为62.38%.其中,粉煤灰的比表面积、未燃炭以及活性金属氧化物均是影响其催化活性的重要因素.在催化氧化对硝基苯酚过程中,吸附占有重要作用,为总去除率的65.97%.粉煤灰可以重复使用,随使用次数增加,粉煤灰催化性能提高.第2次、第3次对PNP的去除率分别为82.47%和98.72%,之后的9次实验中去除率均保持在99%左右,在使用12次后催化性能降低.     

混凝沉淀法在某钨矿废水处理中的应用

本文通过添加硫酸与氯化钙前处理后,再分别添加聚合氯化铝(PAC),聚合氯化铁(PFC),通过混凝沉淀处理钨矿废水。其中1%的PAC的处理效果比PFC好,实验进一步表明:1%的PAC药剂在p H为7.35,投加量为200 mg/L时,处理该钨矿废水浊度去除率可达到80%以上,COD去除率可达到76%以上,处理该废水较为合理。     

造块焙烧对于酸碱联合法提取粉煤灰中氧化铝工艺的改进

以实现粉煤灰最大利用价值并有效回收氧化铝为出发点,采用造块焙烧引入酸碱联合法的方式来提高粉煤灰的利用率。在造块方式下,最优实验条件得到最高的氧化铝浸出率为84%,通过XRD、SEM等进一步分析了造块方式的优势。该工艺可以实现铝硅分离,硫酸也可以循环使用。动力学研究表明:造块过程粉煤灰颗粒和块样内部毛细通道起到了类似高炉中焦炭的骨架作用,造块处理为反应塑造了介观尺度的多孔结构,在缩小了固液两相之间距离的同时,有效改善了气液两相的传质条件,从而提高氧化铝的浸出率。     

烧结条件对垃圾焚烧飞灰中重金属固定率的影响

研究了烧结试验条件的变化对焚烧飞灰中重金属分布的影响规律,并进一步探讨了焚烧飞灰烧结过程中重金属的固定途径和固定效应。结果表明:烧结温度的升高会导致重金属挥发率的升高,Pb的挥发率从1 050℃的97.1%升高到1 180℃的99.7%;而Zn的挥发率从1 050℃的35.5%升高至55.2%。通过降低焚烧飞灰中氯盐含量,能够降低Zn与Pb的挥发速率。对原飞灰和水洗灰,延长烧结时间会造成Zn与Pb的挥发率升高而固定率下降。磷酸灰的变化情况与原飞灰及水洗灰不同,Zn与Pb的固定率随烧结时间的延长出现了小幅度的增加。     

改性粉煤灰处理氨氮废水实验研究

采用H2SO4和HCl改性粉煤灰,在酸改性基础上用2mol/L NaOH进行改性。对比了原状粉煤灰,酸改性粉煤灰和酸加碱改性粉煤灰分别处理氨氮废水的效果。研究了pH值、粉煤灰投加量、反应时间对处理效果的影响。对于100mg/L氨氮废水最佳处理工艺：粉煤灰投加量2g,pH 11左右,搅拌时间60 min,静置1h,其氨氮去除率可达84%。     

几种吸附材料对磷吸附性能的对比研究

针对白洋淀府河水体磷污染问题,研究了天然沸石、硅藻土、粉煤灰、赤泥、铁铝泥五种材料对磷的吸附性能,并利用盐酸改性铁铝泥、铁盐改性粉煤灰和赤泥,对比研究了改性后材料对磷的吸附能力,探讨了水体pH值和其他离子对其吸附性能的影响。结果表明:沸石、硅藻土、粉煤灰、赤泥对磷的吸附符合一级动力学模型,而铁铝泥和改性后材料吸附磷符合准二级动力学模型;改性前后各材料吸附磷等温线均符合Langmuir方程。各材料吸附磷能力为:改性赤泥>改性粉煤灰>改性铁铝泥>铁铝泥>赤泥和粉煤灰>沸石>硅藻土,改性材料吸附磷能力明显提高。溶液pH值显著影响改性材料吸附磷效果,pH为7时吸附量最大;硫酸根和碳酸氢根离子抑制磷的吸附,氯离子和硝酸根离子没有明显影响。     

果蔬垃圾乳酸发酵液对焚烧飞灰中氯和重金属脱除的影响

以果蔬垃圾的乳酸发酵液为浸出液,以纯水为对照,考察了乳酸发酵液对飞灰中氯的脱除效果。结果表明:与水洗相比,乳酸发酵液可脱除飞灰中59.3%的水不可溶性氯,使处理后的飞灰入窑比从0.57%增加至1.74%。此外,虽经乳酸发酵液浸出后的飞灰中出现重金属的富集现象,但按照以氯为限值计算的入窑比(1.74%)反推入窑飞灰中重金属的含量可知:入窑飞灰中重金属含量远低于HJ 662—2013《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》标准中规定的限值。因此,以乳酸发酵液进行酸洗替代水洗有利于飞灰通过水泥窑协同处置技术进行利用。     

纳滤膜浓缩液淋滤焚烧飞灰过程中氯盐溶出及重金属的迁移特性

为解决生活垃圾填埋场的纳滤膜浓缩液和生活垃圾焚烧飞灰协同处置中淋滤条件对氯盐和重金属溶出效果的问题,采用北京市某生活垃圾填埋场的纳滤膜浓缩液在不同液固比和酸碱条件下淋滤北京市某生活垃圾焚烧厂的焚烧飞灰,探讨氯离子溶出及重金属的迁移特性. 结果表明:在液固比为12∶1、8∶1和4∶1条件下,焚烧飞灰中氯离子的总溶出率分别为81%、76%和61%,液固比越大,导致填料高度越低,氯离子溶出越充分;在液固比为4∶1条件下,纳滤膜浓缩液pH分别为3.20和10.70时,氯离子可与含氧阴离子竞争吸附位置,导致氯离子的总溶出率较未调节pH时大幅提升,增幅分别为81%和83%;不同液固比和酸碱条件下,采用XRD对淋滤灰渣分析发现,淋滤灰渣中均未检测到NaCl和KCl的矿物相. 改变纳滤膜浓缩液的pH为3.20和10.70后,淋滤灰渣中重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Cd和Hg的浸出浓度均满足《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)和《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)标准限值要求. 研究显示,纳滤膜浓缩液淋滤飞灰可脱除焚烧飞灰中的氯盐及部分重金属,淋滤灰渣经热处理后可焚毁截留纳滤膜浓缩液的有机物,热处理后灰渣有望实现安全资源利用.      

膜浓缩液淋滤飞灰重金属迁移特性及化学形态变化特征

为解决膜浓缩液和生活垃圾焚烧飞灰难以处理处置的问题,以淋滤柱为试验装置,以膜浓缩液淋滤3种不同填充高度(25.50、16.60、12.70 cm)的生活垃圾焚烧飞灰为研究对象,通过X射线衍射(XRD)、XRF(X射线荧光光谱分析)和重金属化学形态分析等手段,分析淋滤过程对飞灰中重金属Cd、Cu、Zn、Pb的去除效果及转化机理. 结果表明:①通过膜浓缩液淋滤飞灰实现了飞灰脱氯的效果,填充高度H3(12.7 cm)对氯的去除率达到88%. ②填充高度H3 (12.7 cm)对重金属的脱除效果最好,对Pb、Cu、Cd和Zn的去除率分别为41.83%、0.23%、0.21%和0.57%. ③淋出液中重金属离子主要来自飞灰中弱酸可提取态的重金属,其中淋滤过程对残渣态、可氧化态重金属等影响较小. ④3种填充高度均使飞灰中重金属的浸出浓度有所降低,其中H3 (12.7 cm)填充高度的淋滤灰渣相比于飞灰的浸出浓度减少了90%. 研究显示,膜浓缩液淋滤飞灰可脱除飞灰中的氯盐和部分重金属,降低重金属浸出浓度,为飞灰资源化利用提供了新思路.      

蒙脱石颗粒吸附剂的制备及除锌研究

以蒙脱石为原料,粉煤灰为激发剂,添加一定量的黏结剂混合造粒制成复合颗粒吸附剂,用于处理含Zn2+废水,实验研究了蒙脱石/粉煤灰混合比例、焙烧温度、添加剂用量等因素对复合颗粒强度和吸附性能的影响。研究结果表明,制备复合颗粒较佳的工艺条件为:蒙脱石与粉煤灰的混合比为6∶4,焙烧温度105℃,硅酸钠的添加比例为15%(蒙脱石/粉煤灰混合物质量)。制成的颗粒吸附剂不仅吸附效果好,而且其散失率较低。     

粉煤灰在分散染料模拟废水混凝处理中的助凝试验研究

研究了粉煤灰作为助凝剂在分散黄染料废水处理中的应用。小试结果表明,粉煤灰作为助凝剂的最佳投加量为3g/L,pH值范围为5.7~6.7。达到相同脱色率的情况下,使用粉煤灰为助凝剂比单独使用絮凝剂时可节约10%~15%的聚合氯化铝(PAC),还可加速絮体沉降,改善污泥脱水性能,污泥体积可减少约1/3。      

垃圾焚烧中氯化物对重金属Cd迁移转化特性的影响

采用管式炉和模拟垃圾对垃圾焚烧中氯化物对重金属Cd迁移转化特性的影响进行了研究,使用ICP-AES(美国EPA消解方法)、SEM、EDS和XRD分析技术对重金属浓度、灰渣表面形貌、成分和灰渣X射线衍射物相等进行了分析.结果表明,氯化物的加入均使得97％以上的Cd分布于飞灰中,且随氯化物含量的增加在飞灰中的分布逐渐增加.有机氯PVC和无机氯NaCl含量的变化对Cd迁移分布的影响没有显著差别.PVC对Cd迁移分布影响受温度影响显著,550℃时Cd在飞灰中分布为80.51%,850℃时Cd在飞灰中的分布上升为97.91%,但在温度超过CdCl₂的熔点568℃后温度的影响较小.NaCl对Cd的迁移分布受温度影响不明显,加入NaCl后550℃时Cd在飞灰中分布为95.02%,1 000℃时在飞灰中的分布为96.58%.氯化物存在下停留时间对Cd迁移分布没有显著影响.底渣和飞灰的SEM/EDS和XRD分析表明,PVC和NaCl对Cd迁移转化作用机理不同.