Comparative study of microbial community structure in different filter media of constructed wetland

Comparisons of microbial community structure, in eight filter media of zeolites, anthracite, shale, vermiculite, ceramic filter media, gravel, steel slag and bio-ceramic, were undertaken by analyzing the phospholipid fatty acid (PLFA) composition. A total of 20 fatty acids in the range of C_(11) to C_(20) were determined but only 13 PLFAs were detected in steel slag. They consist of saturated fatty acids, branched fatty acids, monounsaturated fatty acids, and polyunsaturated fatty acids. The variation of fatty acids was revealed in the relative proportions of these fatty acids in different media. The aerobic prokaryotes were the predominant group in all media. The PLFA composition showed significant differences among the eight different media by Tukey's honestly test. It was found that steel slag was significantly different in the microbial community as compared to other filter media, probably due to its alkaline effluent. Steel slag alone is probably not a good choice of substratum in constructed wetlands. The principle components analysis (PCA) showed that zeolites, bio-ceramic, shale and vermiculite had a similar microbial community structure while steel slag and ceramic filter media were distinct from other media.     

Waste activated sludge hydrolysis and acidification: A comparison between sodium hydroxide and steel slag addition

Alkaline treatment with steel slag and NaOH addition were investigated under different pH conditions for the fermentation of waste activated sludge. Better performance was achieved in steel slag addition scenarios for both sludge hydrolysis and acidification. More solubilization of organic matters and much production of higher VFA (volatile fatty acid) in a shorter time can be achieved at pH 10 when adjusted by steel slag. Higher enzyme activities were also observed in steel slag addition scenarios under the same pH conditions. Phosphorus concentration in the supernatant increased with fermentation time and pH in NaOH addition scenarios, while in contrast most phosphorus was released and captured by steel slag simultaneously in steel slag addition scenarios. These results suggest that steel slag can be used as a substitute for NaOH in sludge alkaline treatment.     

钢渣对水体中磷的去除性能及机制解析

针对不同类型钢渣在除磷过程中存在的显著差异,以电炉渣为研究对象,探讨了环境因素（吸附时间、吸附温度）对钢渣除磷的影响,验证了其对磷酸盐、焦磷酸盐及实际水体的除磷效果,联合采用扫描电镜（SEM）、能量色散X射线能谱（EDS）、X射线荧光光谱（XRF）和X射线衍射光谱（XRD）技术探究其除磷机制,对比分析了钢渣与陶粒和沸石的除磷效率,并对钢渣除磷的安全性能进行了评估.结果表明,吸附时间显著影响钢渣除磷效果,当吸附时间为30 min时钢渣对质量浓度范围为1~20 mg·L^-1的磷酸盐溶液的去除率均可达到97%以上.温度对实验所用钢渣的除磷效果影响并不显著.钢渣对焦磷酸盐吸附能力弱于正磷酸盐,其对初始质量浓度为3 mg·L^-1的焦磷酸盐的去除率为82.45%.光谱分析结果表明,钢渣除磷的主要机制为化学吸附并辅以物理吸附,CaHPO₄·2H₂O为主要沉淀物质.钢渣对生物池出水和湿地系统中的磷素去除效果显著,总磷去除率分别为98.36%和93.33%.对比可知,钢渣对磷酸盐的去除效果优于陶粒和沸石,其对PO₄^3-的去除率分别为96%、40%和10%.钢渣浸出液中各重金属含量均符合地表水Ⅰ类标准要求,钢渣安全可靠.     

垂直流人工湿地不同填料长期运行效果研究

在高水力负荷(2400~3400mm/d)条件下,以沸石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤料、砾石、钢渣和生物陶粒为填料,进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水实验(历时25个月).结果表明,随着系统的运行,各填料对COD的去除能力均有不同程度提高.沸石对污水中氮素的处理能力保持在较高的水平,对TN和NH4+-N的平均去除率分别高达82.03%和91.32%.钢渣对TP和可溶性反应磷(SRP)的平均去除率分别高达89.61%和96.77%,且净化效果稳定;无烟煤第2阶段对磷素的净化能力低于钢渣,之后与钢渣无显著性差异.在垂直流人工湿地中,针对水质特性选择长期高效的填料,如沸石、无烟煤和生物陶粒,在高水力负荷条件下可获得更好的处理效果.     

Effective removal of phosphorus from high phosphorus steel slag using carbonized rice husk

High phosphorus steel slag and carbonized rice husk are two common wastes characterized by high generation and low secondary use values.Through the reduction of high phosphorus steel slag by biomass,both wastes were fully utilized,thus reducing the negative impact on the environment.In this study,variables such as temperature,time,and amount of reactants were changed to determine the optimal conditions for the reaction of steel slag with carbonized rice husk at high temperatures.The actual amoun...     

钢渣对京津冀地区典型罐底油泥热解影响

为了研究钢渣对油泥热解产物的影响,以京津冀地区典型罐底油泥为研究对象,利用固定床反应器、热重分析仪对油泥热解条件及反应特性进行研究,通过单因素实验和响应面实验设计考察了热解终温、升温速率、停留时间和钢渣添加量等对热解产物产率的影响,采用气相色谱（GC）、气质联用（GC-MS）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）等对热解气体、热解回收油和热解焦表征,并对反应后固体残渣采用磁选的方式回收钢渣及分析物相组成（XRD）。热重分析（TG）表明:添加钢渣有利于油泥失重率增加。热解动力学计算表明,油泥单独热解和添加钢渣的反应的表观活化能分别为8.32,7.43 kJ/mol。固定床实验表明:当热解温度为550℃,升温速率为40℃/min,停留时间为30 min时,钢渣添加量为15%时,油泥热解回收油产率最高,达到16.03%。通过17组响应面实验设计,预测回收油产率最高可达16.12%。热解产物分析表明,添加钢渣提高了气体中H₂和CH₄产量增加,降低了CO₂产量。焦油的GC-MS分析表明,添加钢渣提高了焦油中低碳原子数成分含量。这证明了油泥和钢渣协同处置的可行性,可为热态钢渣与油泥的协同处置研究提供数据支撑。     

钢渣在建筑材料中的易磨性和稳定性研究

针对目前钢渣处理和钢渣综合利用中存在的问题,指出对钢渣实施改质处理是提高钢渣资源化率的有效途径。通过高温成分改质、电子束辐照改质钢渣,和对钢渣改质机制的研究,解决钢渣应用中的体积不稳定性、易磨性和活性问题。该技术的研究可为寻求大宗量应用钢渣的途径和开发出高质量的钢渣产品奠定基础。     

本钢钢渣资源化项目处理工艺及设备的选择

本钢钢渣资源化项目建成前,本溪钢铁集团的钢渣处理一直是采用热泼和炉前粒化相结合的方式。由于处理方法的问题,渣铁分离不好,造成了大量渣钢流失,尾渣无法利用,污染环境并且占用大量的土地。介绍了本钢钢渣资源化项目中选用热闷法及热闷装置处理转炉钢渣,经过两年的生产实践,取得了良好的经济和社会效益。     

秸秆及配施工农业废弃物对茉莉种植园碳排放的影响

废弃物的农业资源化是当前研究的热点之一,但将其应用于环境效应评价还鲜见报道.通过实验测定,探讨了秸秆及秸秆分别配施石膏渣、生物炭、炉渣对福州茉莉园碳排放及其综合增温潜势的影响.结果表明:与对照相比,施加秸秆CH_4排放通量提高了20.05%;与秸秆处理相比,秸秆配施石膏渣和秸秆配施生物炭不同程度地提高了CH_4排放通量,而秸秆配施炉渣的CH_4排放通量则有所降低.与对照相比,施加秸秆CO_2排放通量提高了30.45%;与秸秆处理相比,秸秆配施石膏渣提高了CO_2排放通量,而秸秆配施生物炭和秸秆配施炉渣的CO_2排放通量均有所降低.CO_2对茉莉园碳排放和综合增温潜势贡献较大,碳排放和综合增温潜势均表现为秸秆配施石膏渣秸秆秸秆配施生物炭秸秆配施炉渣对照,秸秆处理的碳排放和增温潜势较对照分别提高了30.42%和30.18%,秸秆配施石膏渣较秸秆处理提高了碳排放和综合增温潜势,而秸秆配施生物炭和秸秆配施炉渣的碳排放和综合增温潜势均有所降低.从温室气体综合增温潜势来看,秸秆配施生物炭或炉渣可作为茉莉园固碳减排的有效配套措施.     

新型钢渣水处理剂去除水体污染物的研究现状

钢渣是炼钢生产过程中产生的固体废弃物,具有较高的碱度、机械强度和比表面积。钢渣化学成份较复杂,直接排放会对环境造成严重的污染,加强钢渣的处置及综合利用具有重大意义。作为一种新型的水处理剂,钢渣用于去除水体污染物不仅减少了水体、土壤等生态环境的污染,而且达到了以废治废的目的。文章分析了钢渣水处理剂去除水体污染物的作用机理,认为钢渣水处理剂对水体中污染物的去除主要通过吸附和沉淀两种作用,而还原作用和离子交换作用相对较小。阐述了钢渣水处理剂处理重金属废水、有机废水和无机废水的研究现状,提出了在开发液态钢渣新型处理工艺的基础上,实现钢渣水处理剂的应用。     

广州秋季灰霾污染过程大气颗粒物有机酸的污染特征

收集广州秋季一个灰霾过程大气颗粒物昼夜样品,进行了26种脂肪酸和8种二元羧酸的定量分析(GC/MS).结果表明,大气脂肪酸和二元羧酸的污染水平较高.灰霾与非灰霾期间脂肪酸和二元羧酸浓度之比分别为1.9和2.5.污染上升过程脂肪酸和二元羧酸晚上浓度(653 ng.m-3)高于白天浓度(487 ng.m-3),而在污染降低过程,白天脂肪酸和二元羧酸浓度(412 ng.m-3)要高于晚上浓度(336 ng.m-3).采样期间二元羧酸和脂肪酸日均值浓度总体上与颗粒物和碳质组分的变化趋势一致.脂肪酸和二元羧酸与有机碳比值大体上与颗粒物污染成反比,比值随着大气颗粒物的增加而降低,27号晚上之后,随着颗粒物的降低而开始增加,说明有机酸主要以直接排放为主,而灰霾对有机酸的富集有明显抑制作用.基于特征比值法(C3/C4)及相关性分析,表明秋季灰霾污染过程脂肪酸和二元羧酸都是以一次排放为主.     

钢渣改性研究进展及展望

我国钢渣产生量巨大,随着日益严格的环保要求,为使钢渣达到资源化利用的目的,钢渣改性成为需要迫切解决的工作。简述了我国钢铁行业产生的钢渣的组成特点、资源化利用存在的问题;重点综述了钢渣改性的研究进展。结合现存钢渣改性工艺的特点,指出热态钢渣碳酸化改性,不仅可以充分利用钢渣本身的巨大热能,实现钢厂内CO₂减排,还能够实现钢渣稳定性和胶凝性能的改善,是今后钢渣改性研究的重要方向。     

山东半岛南部近海表层沉积物中脂类生物标志物的组成及形态分析

分析了山东半岛南部近海表层沉积物中游离态和碱不稳定结合态脂类物质的组成,结果显示:脂肪酸呈现以16∶0为主峰的单峰形分布趋势,具明显偶碳优势,海源为其主要来源,脂肪酸主要以结合态形式存在,不同类别的脂肪酸形态分布略有差异,脂肪酸的结构和来源是影响脂肪酸形态分布的重要因素;同样以海源为主的甾醇则主要以游离态形式存在,但陆源甾醇的结合态比重相对较高;烷烃呈现以C29烷烃为主峰的单峰形分布趋势,陆源输入是其主要来源;烷烃主要以游离态形式存在,且UCM(不可分辨成分)峰仅出现在游离态烷烃的气相色谱图中。     

熔融钢渣池式热闷在新余钢铁钢渣处理中的应用

介绍了钢渣池式热闷新工艺应用于新余钢铁集团钢渣处理工程的情况,并将其与原有钢渣处理工艺在处理效果上相对比,发现应用钢渣热闷处理工艺,最大限度地消除钢渣的不稳定因素并实现金属铁与其他连生体的充分解离和尾渣充分利用是钢渣资源化处理利用的最佳途径,采用钢渣热闷处理工艺后钢渣产品中渣钢品位在85%以上,磁选粉铁品位达到40%以上,尾渣铁品位降至1.6%,钢渣中f-CaO含量小于3%,且钢渣粉化效果较好,满足用于生产钢渣微粉的原料要求,为钢渣的资源化利用提供了良好的前提条件。     

雨季不同土地利用下表层岩溶泉中脂肪酸来源分析

为阐述南川表层岩溶泉中溶解性有机质的来源,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对采自南川柏树湾(BQ)、兰花沟(LQ)、后沟(HQ)表层岩溶泉水中的脂肪酸进行定量分析.结果表明,BQ、LQ和HQ中5~7月泉水脂肪酸平均含量分别为14 870、12 912和8 801 ng·L~(-1),脂肪酸组成均表现为饱和直链脂肪酸单不饱和脂肪酸支链脂肪酸多不饱和脂肪酸,在检测到的脂肪酸中,单体脂肪酸以C16:0、C18:0含量最高,BQ、LQ、HQ中5~7月脂肪酸总浓度随时间推移呈升高趋势.各泉域植被覆盖和基岩裸露率不同,以及降雨带来的稀释作用与土壤迁移增大效应相互作用引起脂肪酸含量和组分变化.通过分析3口表层岩溶泉水中的脂肪酸分布特征和特征参数H/L、CPIh、TARFA,及细菌源、浮游植物源、陆源高等植物源脂肪酸含量发现,兰花沟泉脂肪酸5月以高等植物源为主,7月后沟泉脂肪酸以藻类来源为主,其他月的兰花沟、后沟泉、柏树湾泉的5~7月脂肪酸主要来自于细菌.     

钢铁渣粉高性能混凝土的力学性能、耐久性及温升特性

我国钢渣年产量过亿吨,累计堆存量巨大,利用率低,已对生态环境构成严重危害.基于此,开展了钢铁渣粉在高性能混凝土中的应用研究,研究表明:钢铁渣粉掺量超过胶材总量30％时,混凝土抗压强度呈显著降低趋势,胶材总量中钢铁渣粉掺量越大影响越显著;随着钢铁渣粉掺量和胶材总量的增加,混凝土的抗渗性能得到显著提高;钢铁渣粉掺量占胶材总...     

钢铁渣粉在混凝土中的应用研究

为提高钢铁渣综合利用率,考察了钢铁渣粉作混凝土掺合料对混凝土抗压强度、工作性及对大体积混凝土温升的影响,并介绍了应用钢铁渣粉的工程项目。试验及工程应用表明,钢铁渣粉作混凝土掺合料,在相同胶凝材料用量下可显著提高混凝土抗压强度,在保证设计强度要求下可降低胶凝材料用量。此外,钢铁渣粉作混凝土掺合料能提高混凝土的工作性及施工性能,并可能降低混凝土内部温升,是一种新型的混凝土掺合料。     

“双碳”目标下钢渣处理及资源化利用探讨

钢渣是炼钢过程排放的固体废弃物,具有年产量大、温度高、化学组成复杂、硬度高和安定性不良等特点。在"双碳"目标下,其处理和资源化利用再次受到关注。针对钢渣特点,对国内外钢渣处理利用情况进行综述,指出了现有处理工艺和资源化利用途径存在的问题,并对"双碳"目标下钢渣的资源化利用途径进行探讨,提出钢渣余热回收、熔融钢渣还原改性和CO₂捕获是未来钢渣处理方向和路径。     

国内外钢渣处理与资源化利用技术发展现状综述

我国每年有超过1亿t的钢渣副产品产出,但目前国内钢渣综合利用率低,仅为30%左右,与发达国家之间差距较大,尤其是在道路建设和钢铁企业内循环利用方面。针对钢渣安定性以及尾渣资源化利用问题,对国内外现有钢渣预处理技术以及综合利用技术进行了论述。而国内新一代钢渣辊压破碎-余热有压热闷技术,实现了钢渣处理的装备化、环境友好化和高效化,是处于世界先进水平的工艺,基本克服国内外多种传统技术存在的适用性小、安定性差以及污染等问题。同时,建议应开发高附加值、低排放的新型综合利用技术,改变利用技术单一的现状;对钢渣进行深度的基础研究,力争解决钢渣的低膨胀性问题,改变钢渣无法在结构混凝土中应用的现状。     

钢铁渣粉对混凝土中钢筋的保护作用

钢渣和矿渣是冶炼钢、铁过程中产生的固体废物.由于其矿物组成与水泥熟料相似,具有水硬胶凝性能,所以被用作混凝土掺合料.钢铁渣粉是钢渣粉和矿渣粉接一定的比例混合而成的.试验表明,钢铁渣粉的使用能够保留钢渣粉和矿渣粉单掺时的优点,弥补单掺时的缺点,对钢筋起到很好的保护作用.