黄腐酸用于磷石膏脱碱赤泥土壤化的可行性研究

黄腐酸呈酸性,含有丰富的营养成分,是一种植物调节剂且能促进植物生长。为研究黄腐酸用于磷石膏脱碱赤泥土壤化的可行性,通过磷石膏脱碱赤泥试验与磷石膏-黄腐酸联合脱碱赤泥试验,对脱碱液和脱碱渣进行理化性质测定,并进行盆栽试验分析验证其可行性。结果表明:1)磷石膏脱碱可使赤泥的pH值由初始的11.08降低到9.00左右,而使用磷石膏-黄腐酸联合脱碱,可使赤泥的pH值降至8.50左右;2)分析结果表明,黄腐酸的加入促进了赤泥大粒径团聚体的形成,增加了大粒径团聚体的含量,增强了团聚体的稳定性;3)脱碱渣及脱碱液的元素分析结果表明,黄腐酸的加入使得赤泥中残留的重金属离子和Na+含量增加;4)盆栽试验结果表明,较高的重金属离子和Na+浓度将黑麦草种子的萌芽时间推迟了4 d,发芽率降低了8%。将赤泥进行脱碱以及去除重金属离子,使磷石膏脱碱赤泥中相应离子含量更少,而黄腐酸的加入有利于磷石膏脱碱赤泥的土壤化。     

Variation on leaching behavior of caustic compounds in bauxite residue during dealkalization process

Bauxite residue, a byproduct of alumina manufacture, is a serious environmental pollutant due to its high leaching contents of metals and caustic compounds. Four typical anions of CO₃^2?, HCO₃^?, Al(OH)₄^? and OH^? (represented caustic compounds) and metal ions (As, B, Mo and V) were selected to assess their leaching behavior under dealkalization process with different conditions including liquid/solid ratio (L/S ratio), temperature and leaching time. The results revealed that washing process could remove the soluble composition in bauxite residue effectively. The leaching concentrations of typical anions in bauxite residue decreased as follows: c(CO₃^2?) > c(HCO₃^?) > c[Al(OH)₄^?] > c(OH^?). L/S ratio had a more significant effect on leaching behavior of OH^?, whilst the leaching concentration of Al(OH)₄^? varied larger underleaching temperature and time treatment. Under the optimal leaching, the total alkaline, soluble Na concentrations, exchangeable Ca concentrations were 79.52, 68.93, and 136.0 mmol/L, respectively, whilst the soluble and exchangeable content of As, B, Mo and V in bauxite residue changed slightly. However, it should be noted that water leaching has released metal ions such as As, B, Mo and V in bauxite residue to the surrounding environment. The semiquantitative analysis of XRD revealed that water leaching increased the content of gismondine from 2.4% to 6.4%. The SEM images demonstrated the dissolution of caustic compounds on bauxite residue surface. The correlation analysis indicated that CO₃^2? and HCO₃^? could effectively reflect the alkalinity of bauxite residue, and may be regarded as critical dealkalization indicators to evaluate alkalinity removal in bauxite residue.     

The dynamic development of bacterial community following long-term weathering of bauxite residue

Bauxite residue is the industrial waste generated from alumina production and commonly deposited in impoundments. These sites are bare of vegetation due to the extreme high salinity and alkalinity, as well as lack of nutrients. However, long term weathering processes could improve residue properties to support the plant establishment. Here we investigate the development of bacterial communities and the geochemical drivers in bauxite residue, using Illumina high-throughput sequencing technology. Long term weathering reduced the pH in bauxite residue and increased its nutrients content. The bacterial community also significantly developed during long term weathering processes. Taxonomic analysis revealed that natural weathering processes encouraged the populations of Proteobacteria, Chloroflexi, Acidobacteria and Planctomycetes, whereas reducing the populations of Firmicutes and Actinobacteria. Redundancy analysis (RDA) indicated that total organic carbon (TOC) was the dominant factors affecting microbial structure. The results have demonstrated that natural weathering processes improved the soil development on the abandoned bauxite residue disposal areas, which also increased our understanding of the correlation between microbial variation and residue properties during natural weathering processes in Bauxite residue disposal areas.     

赤泥碱性调控研究进展

赤泥是氧化铝工业生产过程产生的强碱性固体废弃物,资源化利用难、环境风险高,严重制约了氧化铝行业的可持续发展.赤泥土壤化是实现规模化处置赤泥的一种可行方法,而碱性调控则是赤泥土壤化的关键环节.论文在综述氧化铝生产过程碱性物质形成过程的基础上,从可溶性碱和化学结合碱角度分析了赤泥碱性物质的赋存状态,阐述了国内外化学调碱法和生物调碱法的研究进展和碱性转化机制,剖析了赤泥碱性调控方面存在的问题,提出了赤泥碱性调控研究的发展方向.这将为赤泥规模化处置和堆场生态重建、保障氧化铝工业的健康发展提供科学参考.     

赤泥对含磷废水中磷的去除效果及其影响因素研究

为研究赤泥处理含磷废水过程中各影响因素的相互作用关系,并获得赤泥除磷效果最佳时的反应条件,文章以铝工业中产生的赤泥为主要原料,采用正交试验设计,考察赤泥与含磷废水的固液比、磷初始浓度、振荡频率、反应时间、含磷废水的pH值以及反应温度等6个因素对含磷废水中磷的去除效果的影响。在正交试验结果的基础上,选取磷初始浓度、赤泥与含磷废水的固液比、含磷废水的pH值、反应时间4个主要影响因素进行单因素试验,结果表明,赤泥与含磷废水的固液比1:25、磷初始浓度10 mg/L、振荡频率200 r/min、反应时间1 h、含磷废水的pH值2.00、反应温度20℃条件下对含磷废水中磷可以达到最佳去除效果,去除率可达98.63%。     

Adsorption removal of phosphate from aqueous solution by active red mud

Red mud is the waste of alumina industry and has high TiO_2 and Fe_2O_3 content which are active components for the adsorption of anion pollutants.In this study,the uptake of phosphate by red mud activated by heat treatment and acid-heat treatment was investigated. The factors influencing the adsorption were also investigated.The result showed that the red mud sample treated using acid-heat method at 80℃with 0.25 mol/L HC1 for 2 h achieved the highest phosphate removal.For the heat-activated red mud,the sample heated at 700℃for 2 h preformed better than the other heat treatment.Phosphate removal by the activated red mud was significantly pH dependent,and pH 7 was the optimal pH for phosphate removal.The adsorption fits Langmuir isotherm model well and the maximum adsorption capacities of the acid-heat activated red mud and the heat activated samples were 202.9 mgP/g and 155.2 mgP/g,respectively.     

Recovery of heavy metals from electroplating sludge and stainless steel pickle waste liquid by ammonia leaching method

１　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｓｌｕｄｇｅ，ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＣｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，ｅｔｃ．，ｉｓｈａｒｍｆｕｌｗａｓｔｅｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｇａｌｖａｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｅｒｅｉｓｓｔｉｌｌｎｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｔｏｒｅｃｏｖｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｂｏｔｈａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅｍｅｔａｌｓｄｉｓｃａｒｄｅｄｂｙｇａｌｖａｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒｙａｍｏｕｎ…     

活化赤泥吸附除磷及其机理的研究

以铝矿工业赤泥为原材料,采用酸活化、焙烧活化、热酸活化方法进行活化处理,得到除磷吸附剂,考察了pH值、反应时间和磷初始浓度等因素对除磷吸附剂吸附效果的影响.结果表明,活化赤泥具有较好的除磷能力,酸活化赤泥和焙烧活化赤泥对磷的饱和吸附量分别为155.2、144.2 mg·g-1.热酸活化赤泥除磷能力更强,其对磷的饱和吸附量可达202.9 mg·g～,经过热酸活化后的赤泥即使在pH值波动较大时也能很好处理高浓度含磷废水.溶液pH显著影响磷去除效果,在pH为7时得到最大去除量.     

含油污泥处理工艺研究

针对油田生产过程中产生的含油污泥,通过正交试验确定试验药剂及试验条件,根据小试与现场扩大试验的结果,采取浮选技术,推荐破乳混凝—沉降分层—浮选富集—底泥回注(简称HFH)流程和破乳混凝—沉降分层—浮选富集—底泥压滤(简称HFY)流程处理含油污泥。     

Application of red mud as a basic catalyst for biodiesel production

Red mud was investigated in triglyceride transesterification with a view to determine its viability as a basic catalyst for use in biodiesel synthesis.The effect of calcination temperature on the structure and activity of red mud catalysts was investigated.It was found that highly active catalyst was obtained by simply drying red mud at 200°C.Utilization of red mud as a catalyst for biodiesel production not only provides a cost-effective and environmentally friendly way of recycling this solid red mud waste,significantly reducing its environmental effects,but also reduces the price of biodiesel to make biodiesel competitive with petroleum diesel.     

我国典型含PFOS/PFOSF废物处置技术可行性分析与建议

为促进我国全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟(PFOS/PFOSF)的削减和逐步淘汰,防控环境风险,迫切需要对淘汰、废弃的含PFOS/PFOSF产品、副产物以及生产和使用过程中产生的含PFOS/PFOSF废物进行安全无害化处理处置. 调研和数据分析结果表明,2021年我国已停产PFOSF,2002—2020年我国PFOS/PFOSF的生产总量约为2 120 t. 我国典型含PFOS/PFOSF液态废物包括废弃消防泡沫、消防泡沫使用后收集的残液、废弃电镀镀液、工艺或清洗废水、废有机溶剂,以及固态/半固态废物有蒸(精)馏釜残、废水处理污泥、污染土壤、电镀滤渣、废吸附剂和过滤材料等. 目前针对液态废物,可行的PFOS/PFOSF非破坏处理技术主要有活性炭和树脂吸附、膜滤、混凝,可行的PFOS/PFOSF破坏处理技术有焚烧/水泥窑、超声降解和亚/超临界水处理技术,但在应用时都有一定的前置条件;针对固态/半固态废物,可行的PFOS/PFOSF非破坏处理技术包括稳定化和废物填埋,而焚烧/水泥窑是目前最为可行的PFOS/PFOSF破坏处理技术. 建议根据我国典型含PFOS/PFOSF废物的特点采取相应可行的处理处置技术,在应用成熟技术的同时,适当尝试采用亚/超临界水处理技术、超声降解技术以及其他较新的技术;对PFOS/PFOSF物质含量≥50 mg/kg的废物采用可行的破坏技术处置,对PFOS/PFOSF物质含量<50 mg/kg的废物经稳定化预处理后方可进入填埋场.      

高山镇赤泥尾矿库溃坝风险评价研究

为研究河南高山镇赤泥尾矿库溃坝风险评价问题,首先分析了高山镇赤泥尾矿库特征和现阶段运行情况以及可能存在的溃坝风险因素,并确认该尾矿库是重大危险源;然后对汛期溃坝事故进行了故障树分析,在此基础上,建立了高山镇赤泥尾矿库溃坝风险评价指标体系,并采用层次分析法确定了各个评价指标的权重,运用多层模糊模式识别理论综合评价了高山镇赤泥尾矿库的溃坝风险等级。研究结果表明:赤泥尾矿库属于Ⅱ等库,存在轻微病害,基本具备安全运行条件,但应加强库区和坝体的日常管理和维护;汛期应采取有效的排洪措施及时降低赤泥库水位;建立了高山镇赤泥尾矿库环境应急管理体系,对尾矿库的风险预测和预防以及突发事故的应急行动有很强的指导作用,也可以结合GIS进行更高效的风险管理。     

某化工厂离子膜烧碱工程危险因素辨识与应急预案

分析并指出了湖北某化工厂离子膜烧碱工程项目生产过程中可能出现的危险有害因素．在此基础上提出了编制应急预案的具体内容。     

废气和废渣协同作用脱钠反应特性及机制研究

以氧化铝冶炼过程中排出的碱性固体废渣赤泥为研究对象,利用烟气中CO2对其进行了脱钠工艺的实验分析.研究了在不同pH、反应时间和温度下废气中CO2与废渣赤泥协同作用脱钠反应特性及机制,结果表明,赤泥脱钠反应过程是赤泥中钠基固体物质与CO2-H2O和OH--CO2系统协同作用的结果,脱钠过程与pH值、温度和反应时间有一定的反应规律.采用XRD和SEM方法对赤泥脱钠前后物料特性进行表征分析,结果表明赤泥中的碱性物质与CO2发生反应,赤泥脱钠后固相中的钠含量明显降低.通过合理的设计和适当的操作,可使赤泥脱钠率达70%以上,为低成本赤泥脱钠提供了一种有效的途径.     

施用沼渣和接种丛枝菌根真菌对甘草生长及矿质营养的影响

沼渣是厌氧发酵的残余物,可作为肥料施用,但因其含有一定量的重金属等有害物质可能导致环境污染风险.丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌作为植物共生真菌,可以促进植物对矿质养分的吸收,同时能够通过不同途径减轻重金属对植物的毒害.本文采用甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)为供试植物开展盆栽试验,考察施用沼渣结合接种AM真菌对甘草生长和矿质营养的影响.试验结果表明,施用沼渣显著促进了植物生长,提高了植物生物量、磷含量和叶片叶绿素含量,与此同时提高了土壤有机质和磷、铬、铜、铅含量,并导致植物重金属含量显著升高.另一方面,AM真菌能够和甘草根系形成良好共生关系,但施用沼渣对菌根侵染表现出显著抑制作用.接种AM真菌促进了甘草生长、提高了根系磷含量及叶片叶绿素含量,同时显著降低了植株重金属含量至安全阈值以内.本试验表明,施用沼渣同时接种AM真菌可在促进甘草生长的同时阻控重金属污染风险,因而可作为沼渣安全利用的一种可行技术途径.     

赤泥改良过程中微生物群落及酶活性恢复研究

本研究选用蛭石、粉煤灰为基质改良剂,以园林落叶为改良基质的有机质来源,通过长期取样分析培养基质pH值、EC、CEC等基本理化指标、氮素(NO3--N)含量以及微生物群落功能多样性、群落结构、酶活性等微生物指标的动态变化,来评估赤泥生态修复效果.结果表明,赤泥基质改良处理能显著降低赤泥比重,增加其孔隙率;经近1a的室外培...     

赤泥对堆肥腐熟度及其产品对稻米Cd阻控效果

以赤泥作为堆肥添加剂进行鸡粪好氧堆肥试验,分析了堆肥过程中赤泥对温度、pH值、电导率（EC）及种子发芽指数（GI）的影响.通过三维荧光与紫外-可见光光谱特征解析堆肥过程中腐殖酸（HA）组分的演变特征.并利用盆栽实验探索堆肥产品对矿区土壤中稻米镉的阻隔效果.结果表明,赤泥的添加提高了堆体高温期的温度.EC较堆肥前均显著降低,但赤泥堆肥EC （4.29mS/cm）显著高于鸡粪堆肥EC （3.59mS/cm）.鸡粪堆肥与赤泥堆肥的GI随着堆肥时间的增长而升高,在堆肥结束时分别达到100.2%和96.44%,说明2种堆肥产品均未表现出植物毒性.2种堆肥HA中类蛋白质等物在堆肥过程中均转化为较为稳定的类腐殖质物质,HA的SUVA₂₅₄、SUVA₂₈₀和A_226~400在堆肥结束后也显著提高,表明堆肥的腐殖化程度升高.此外,赤泥的添加提高了腐殖化参数数值,证明赤泥的加入能够加速堆肥腐殖化进程.在盆栽实验中,鸡粪堆肥与赤泥堆肥均提高了土壤的pH值,降低了土壤中DTPA-Cd和糙米中Cd的含量.其中,施用2g/kg赤泥堆肥后,糙米Cd含量降低幅度最大,为58.68%,水稻糙米中Cd的含量由未施用堆肥的0.42mg/kg降低至0.17mg/kg.因此,赤泥的添加可以在一定程度上提高堆肥效率,同时施加堆肥产品对土壤Cd的生物有效性及水稻植株内Cd起到抑制与阻隔作用,且施加赤泥堆肥效果更为显著.     

铁改性赤泥吸附剂的制备及其除砷性能研究

以氧化铝生产废渣--赤泥为原料,采用铁盐改性处理制备了新型羟基铁包覆型赤泥除砷吸附剂.研究考察了吸附剂吸附砷效能、投加量、吸附时间和pH值对吸附除砷效果的影响;采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、比表面积(BET)等仪器对吸附剂进行了表征,并探讨了吸附机制.结果表明,铁盐改性赤泥吸附剂对As(V)具有显著吸附效能,在pH为7,初始砷浓度为1 mg·L-1,铁盐改性赤泥吸附剂饱和吸附容量为50.6mg·g-1时,除砷率高达99.9%,吸附后出水砷含量可达到0.01 mg·L-1以下,吸附规律符合Langmuir等温方程式;溶液pH值显著影响砷去除效果,吸附机制主要为羟基铁的表面吸附机制;吸附后的吸附剂可通过NaOH溶液再生,脱附率达到92.1%.     

赤泥强化型河岸带模拟系统对再生水中磷去除效果的研究

为了探讨不同比例赤泥施入量对再生水磷去除效果的影响以及植物在再生水净化过程的作用,利用赤泥中富含钙、铁、铝等金属氧化物对磷具有较强吸附性能的特点,构建了室内赤泥强化型河岸带模拟系统.结果表明,赤泥最适施入质量分数为2.5%～5.0%,此时TP去除率为82%～76%,出水磷浓度约为0.22～0.29 mg/L,SRP/TP比值为74%～75%.当赤泥施入量为2.5%时,相比无植物系统,有植物系统的磷净化效率提高了4%,约为86%,出水磷浓度为0.17mg/L.这些结果表明赤泥可以适当比例直接掺混于河岸带的土壤中,这为其提高对再生水中磷的去除能力提供了一种新途径.     

H2O2联合PAC对剩余污泥减量化的研究

为提高污水处理厂剩余污泥减量化效果,采用H 2O 2联合PAC技术强化调质与脱水效果,分析了H 2 O 2投加量、反应时间、PAC投加量、初始pH等因素对污泥破解及脱水性能的影响。结果表明:单独投加H 2 O 2,在H 2 O 2体积投加百分比为0.5%、反应时间为10 min的条件下可取得良好的溶胞效果,SCOD溶出率提高了近3倍;H 2 O 2联合PAC有利于污泥脱水性能的改善且不受初始pH(4.5~7)的影响,对于含水率为80%的污泥,调质、真空抽滤后的含水率可下降15%;在H 2 O 2的投加体积比为0.5%、反应时间为10 min、PAC投加量为绝干泥质量百分比2%~7%的条件下,污泥含水率随PAC投加量的增大而降低。