化工污泥基轻质填料的制备研究

以化工污泥焚烧灰渣和粘土为原料,添加自制无机重金属稳定剂S01,经烘干、预热、焙烧等工艺过程,制备了粒径为10~20mm的水处理用填料。通过单因素实验考察了S01添加量、烧结温度、化工污泥焚烧灰渣添加量、烧结时间等工艺条件对填料性能(堆积密度、吸水率)的影响,确定了填料的最佳制备条件:S01无机重金属稳定剂添加量4%,化工污泥焚烧灰渣添加量40%,烧结温度1 150℃,烧结时间10 min。在此条件下,填料的堆积密度为844.1 kg/m3,吸水率为9.27%,重金属浸出浓度远远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中规定的浓度限值。采用扫描电镜观察了填料表面和内部孔隙特征,发现最佳制备条件下制得的填料表面粗糙多孔,内部具有发达的孔道结构。     

铁尾矿烧制陶粒及其性能的研究

本实验以铁尾矿为原料,粉煤灰、城市污水处理厂剩余污泥为添加剂,进行烧制建筑陶粒的研究。考察了物料配比和烧结工艺(烧结温度和烧结时间)对陶粒性能的影响。以陶粒吸水率和堆积密度为评价指标确定最佳配比和烧结工艺。研究表明铁尾矿、粉煤灰、污泥的最佳配比为:铁尾矿40.3%,粉煤灰44.7%,污泥15%。在最佳烧结工艺下,可以烧制出满足国家标准(GB/T 17431.1-1998)的700级轻粗集料。实验还研究了陶粒在不同浸取条件(水平振荡法、TCLP毒性浸出法)下的重金属浸出性能。结果表明:在两种不同浸出条件下,只有Cu、Zn和Pb能够检出而且其浸出浓度非常低。XRD结果表明,烧结过程中出现了硅酸盐类新物质。     

粉煤灰-粘土砖烧制过程处理城市污水污泥的试验研究

以城市污水污泥（以下简称城市污泥）为研究对象，进行粉煤灰-粘土砖烧制过程处理城市污泥的试验研究。结果表明：煤中掺入20%左右含水率90%的污泥，可改善和提高煤的燃烧特性；粉煤灰-粘土砖中掺入30%左右含水率80%的污泥不影响烧制成品的各项性能：整个过程中可资源化利用50%左右城市污泥。     

酸浸法回收电镀污泥中铜镍

为了将鄂州某表面处理工业园电镀污泥中的有价重金属铜、镍资源化并回收利用同时降低该电镀污泥危害性,采用硫酸对该电镀污泥进行浸出试验,并通过单因素条件实验分别考察固液比、浸出剂硫酸浓度、浸出反应时搅拌速率、浸出反应时间、浸出反应的温度对该电镀污泥铜、镍浸出效率的影响,从而通过对比得出最佳的浸出工艺条件:酸浸反应体系中固液比为1∶10、浸出剂硫酸体积分数为30%、浸出反应时搅拌速度为700 r/min、浸出反应时间为40 min、浸出反应温度为25℃;电镀污泥中铜、镍的浸出率分别为97.18%、96.02%。     

不同胶结材料对重金属污染土壤的固化效果

利用不同胶结材料对广西某铅锌矿场重金属污染土壤〔w(Pb),w(Cd)和w(Zn)分别为4 375,79.33和13 470 mg/kg)〕进行固化处理.采用TCLP浸提液对固化体进行浸提,根据固化体的浸出性能,评价不同固化剂及辅助剂组合对重金属污染土壤的固化效果.结果表明:m(水泥)∶m(粉煤灰)∶m(生石灰)为2∶1∶1和1∶1∶2的固化剂组合具有很好的固化效果.水泥用量占固化体总量的30%时,3种重金属的固化率均达到99%;水泥+粉煤灰+生石灰固化体系的固化效果仅次于水泥,在m(水泥)∶m(粉煤灰)∶m(生石灰)为1∶1∶2和2∶1∶1时,30%的固化剂用量使3种重金属浸出质量浓度均满足危险废物填埋入场标准;水泥+粉煤灰和粉煤灰+生石灰固化体系的固化性能相对较差,粉煤灰参与固化反应表现出明显的滞后性,当用生石灰作为辅助剂参与反应时,粉煤灰中所含有的活性SiO₂和Al₂O₃在碱性条件下得到激发,从而进一步强化了粉煤灰的固化性能.      

电镀污泥中重金属酸浸条件试验

酸浸条件的选择是资源化利用和安全处置电镀污泥中重金属元素的关键。以盐城市某企业含铜镍电镀污泥为研究对象,考察了酸浸条件对重金属铜镍的浸出率的影响。结果发现:硫酸浸出效果优于盐酸和硝酸,其最佳浓度为1.5 mol/L;污泥粒径越小,其重金属浸出率越高;升高浸取温度可以显著提高浸出率。正交实验结果表明:固液比为1∶15及45℃条件下,1.5 mol/L的硫酸溶液对粒径为100目的电镀污泥中铜、镍2 h后的浸出率分别达到97.59%和91.60%。     

NASF-MBBR处理污水的试验研究

针对国内外剩余污泥处理处置现状,提出一种剩余污泥资源化利用方法。以剩余污泥、粉煤灰等固体废物为原料,制备新型活性污泥填料,设计制作新型活性污泥填料移动床生物膜反应器(NASF-MBBR),并处理城市生活污水。结果表明,新型活性污泥填料上微生物量的增加速率比普通填料上微生物量的增加速率快,生物膜的更新周期短。NASF-MBBR中填料的最佳填充率为30%左右,此时COD、NH_4~+-N和TP的去除率分别为95.8%、90.3%、68.6%。NASF-MBBR稳定运行时,对实际城市生活污水中COD、NH_4~+-N、TP的去除率分别保持在90%、66.7%、47.1%以上,平均去除率分别为91%、71%、53.1%左右,处理效果良好。填料表面生物膜脱氢酶活性测定结果表明,活性污泥的加入提高了填料表面生物膜的脱氢酶活性,提高了微生物对污水中污染物的去除效果。研究提出了一种新的剩余污泥的处理处置方法,实现了剩余污泥的资源化;若推广应用将减轻污水处理厂剩余污泥的处理处置压力。     

印染污泥固化处理的实验研究

研究了石灰、粉煤灰和污泥焚烧灰对印染污泥的固化效果,考察了不同固化材料对污泥固化块的抗压强度、抗剪强度的影响,并测定了污泥固化块的重金属浸出毒性。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)分析了固化块组成和微观结构,对固化机理进行了初步分析。结果表明,在试验范围内,采用单一固化剂时,石灰对增强污泥力学强度效果最显著,而粉煤灰和焚烧灰的效果不佳;采用复合固化剂时,污泥-石灰-粉煤灰-焚烧系统(质量比为1∶0.08∶0.5∶0.5)对增强污泥力学强度效果最佳。XRD和SEM分析结果显示,掺入固化剂的污泥固化块结构更加密实,并新生成了碳酸钙、水化硅酸钙等固化物质。     

生物膜载体填料-污泥资源化研究

污泥资源化是污泥处置的发展趋势,以脱水污泥为主料,添加适量粉煤灰和粘土,制备生物膜载体填料是实验研究的主要内容。实验表明,污泥使用量为70％、粉煤灰和粘土各15％时,烧成温度为1000±25℃、保温时间为40min,烧制的填料抗压强度能达到25mpa、吸水率17％;用于药厂废水处理测试,在常温下的化学需氧量（CODCr）的平均去除率为74．0％、悬浮物（SS）的去除率为54．1％。使用扫描电镜、显微镜像检测,分析了填料烧制中孔隙形成机理、填料外貌、表面微孔结构等。实验表明,以污泥代替天然原料,在一定条件下可以烧制成填料,并能用作污水处理中生物膜载体。     

PESA和MA/AA分别萃取污泥中汞的比较研究

以汞污泥为材料,分别用聚环氧琥珀酸(PESA)和丙烯酸-马来酸酐共聚物(MA/AA)作为萃取剂,研究了PESA和MA/AA在不同pH、萃取剂浓度、搅拌时间和土液比下对汞(Hg)的萃取效果。实验结果表明,PESA对污泥中Hg的萃取效果优于MA/AA。在萃取体系pH分别为6和9,土液比分别为1∶250和1∶300,萃取剂浓度均为30 mg/mL、搅拌时间均为60 min时,PESA和MA/AA对泥土中汞的萃取率分别为63%和28%。用PESA萃取后的污泥达到《危险废物鉴别标准·浸出毒性鉴别》堆放标准。PESA中不含有氮、磷等元素,不会引起水体的富营养化及环境污染,是一种环境友好型水溶性聚合物。