日本震后固体废弃物分类处置的实践经验与启示

日本是一个地震多发国家,在地震灾后的环境保护方面也是成熟度较高的国家之一,其在震后固体废弃物处理处置方面积累的成功做法和经验值得借鉴。客观总结了日本在震后固体废弃物处置中积累的成功经验和需要引以为戒的教训,最后分析了这些经验和教训对推进中国重大地质灾害灾后环境保护与固体废弃物分类回收利用体系建设的启示。     

电解锰渣无害化处理技术简

电解锰渣是湿法电解金属锰工艺产生的废渣,环境危害性大、治理难度大。为消除锰渣的污染性,实验研究了锰渣浸出液中污染物种类,并分别采用生石灰和氢氧化钠作处理剂,从成本、处理效果方面进行比较,确定处理剂以及最佳运行条件。得出结论：锰渣中主要污染物为锰和氨氮（分别超过相关标准453倍和26倍）,选取生石灰做处理剂,处理后的锰渣,浸出液中锰离子和氨氮的减排量分别达到99%和97%以上,水溶性锰离子浓度低于5 mg/L、氨氮浓度低于25 mg/L,均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的排放标准;反应时间30 h以上、避免雨淋、不通风、无日照为最佳反应条件。     

钻井废水的生物强化处理简

从受钻井废水污染的土壤样品中筛选菌株进行生物处理实验,确定7株菌进行菌剂配伍。通过正交实验剔除可能有抑制作用的菌株,并确定菌剂各组成菌株的最佳配比,制成复合微生物菌剂。考察5种添加物对菌剂的影响,结果显示,当硫酸铵的添加量为20 mg/L时降解率为60%,高于其他添加物。生物强化实验结果显示,投加菌剂的反应器对钻井废水的平均降解率为42%,比未投加菌剂的对照实验的平均降解率（16%）高,而且耐冲击负荷性和降解性能稳定性优于对照实验。     

EGSB 反应器处理产氢发酵液简

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,对厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器处理产氢发酵液的启动性能进行了研究。结果表明,在温度为（35±1）℃,水力停留时间（HRT）为6 h的条件下,逐渐提高进水COD,经过40 d连续运行,EGSB反应器启动成功。容积负荷达到14 kg COD/（m³·d）时,COD去除率约为80%,产气量为26.84 L/d,甲烷含量为57.9%。     

高氨废水短程硝化特性简

采用SBR装置,针对高氨废水的特点,在高氨条件下,以高氨低氧为转化手段,实现高氨废水短程硝化过程中亚硝化菌的驯化与积累。控制温度为28~31℃,曝气量为15~60 L/h,pH控制在7.8~8.2的条件下连续运行78 d。实验结果表明,运行11 d后实现了短程硝化,从11 d至78 d属于系统氨氮负荷提高期。在运行过程中,氨氮污泥负荷从开始的0.023 kg/（kg·d）逐步上升为0.3 kg/（kg·d）,最高时达到0.34 kg/（kg·d）,此时氨氮去除率仍维持90%以上。为观察驯化后短程硝化菌的形态,取驯化好的污泥进行电镜扫描,结果表明,污泥中的细菌形态主要以球状菌为主。     

羽毛角蛋白海绵膜去除气溶胶简

通过添加一定含量增塑剂和冷冻干燥,将羽毛还原法产生的较少被利用的残渣制备成致密多孔具有一定柔韧性的角蛋白膜,不需预处理和交联剂,得率高。甘油添加量对膜的结构影响进行研究后表明,甘油含量5%时机械性能最佳,断裂强度为6.2 MPa,完整性和柔韧性最好,孔隙率最大,兼顾了较好的透气性和对气溶胶的较高去除率。该膜在18℃ 空气流速1 m/s下对大气气溶胶中PM₁₀去除率98%、PM_2.5去除率 39.28% 、PM_1.0去除率 32.97%,在制备口罩材料上具有一定应用潜力。     

SDS改性沸石吸附结晶紫简

以表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）对沸石进行改性,改性后的沸石对结晶紫溶液进行吸附,以紫外可见分光光度计分析最佳吸附条件。实验结果表明,在30℃,SDS改性沸石投入量为0.25 g;吸附平衡时间为1 h;pH为8的条件下,对含50 mg/L结晶紫染料的去除率可达到92.6%,吸附量达到4.63 mg/g。SDS改性沸石吸附结晶紫的等温吸附曲线与Henry型和Freundlich型均拟合较好。热力学参数计算结果表明,吸附符合自发吸热过程。     

厌氧污泥对间二氯苯的吸附性能简

为了研究灭活厌氧污泥和活性厌氧污泥对间二氯苯 （m-DCB）的吸附,考察了吸附平衡时间、吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学、污泥投加量和pH对吸附m-DCB的影响。结果表明,2种污泥对m-DCB的吸附在1 h内达到平衡。应用伪一级、伪二级反应动力学对实验数据进行验证,表明厌氧污泥吸附m-DCB更符合伪二级反应动力学模型。2种污泥对m-DCB的吸附都可以用Langmuir和Freundlich吸附模型拟合,但Langmuir吸附模型的拟合结果要好于Freundlich模型,且活性厌氧污泥的吸附性能显著高于灭活厌氧污泥。从吸附热力学上看,该吸附为放热反应,低温有利于吸附反应的进行。pH值对2种污泥吸附m-DCB的影响很小。     

诱导结晶法去除地下水中氟离子简

针对现行高氟地下水处理工艺中存在的工艺复杂、运行管理困难等问题,提出采用诱导结晶法除氟。其技术核心是在高氟水中投加氟磷灰石作为晶种,并投加磷酸盐和钙盐使水中氟离子在晶种表面生成氟磷酸钙（Ca₁₀（PO₄） ₆F₂）结晶。通过单因素实验得出最佳工艺条件：投加8g/L氟磷灰石,并投加NaH₂PO₄和CaCl₂,使钙离子、磷酸根离子和氟离子的摩尔比为10：5：1,搅拌速度为100 r/min,反应时间1 h。反应中磷酸根离子和钙离子的利用率分别达到98%和25%以上。电子扫描显微镜（SEM）表征晶种在参与反应后,表面有结晶生成。研究表明,采用诱导结晶法可将水中氟离子浓度从5~10 mg/L降至1 mg/L以下,达到饮用水水质标准。     

市政污泥与生活垃圾混烧技术验证简

对市政污泥与生活垃圾混烧进行了验证研究。结果表明,与生活垃圾单独焚烧相比,污泥与生活垃圾混烧后烟气中NO_x、CO和HCl的浓度没有出现明显变化,而SO₂浓度出现了下降（从82~93 mg/m³下降至41~70 mg/m³）;Hg、Pb、Sn、Cr和Zn的浓度均表现为不同程度的上升,但仍然符合GB18485;二恶英从0.0087 ng TEQ/m³降至0.0047 ng TEQ/m³。掺烧半干污泥比例为10%、12%和15%时,吨物质的发电量分别为311.8 kWh/t、306.7 kWh/t和296.1 kWh/t。混烧污泥在一定程度上降低了系统的发电量,因此建议混烧污泥的比例不应大于15%。测算的污泥混烧成本约209元/t（80%含水率）。     

市政污泥深度脱水药剂优化研究简

污泥含水率高影响污泥后续处置。利用化学药剂对污泥进行深度脱水处理可使污泥减量化、稳定化。为提高深度脱水效果,对添加剂进行了种类和添加量的优化研究（石灰、工业石灰、粉煤灰、硅藻土、十二烷基磺酸钠和飞灰;5%、10%、15%、20%、25%和30%）,另外,还进行了复合投加实验。研究结果表明,石灰、工业石灰、粉煤灰的深度脱水效果最好;复合添加中,25%石灰+5%粉煤灰,20%石灰+10%粉煤灰,10%石灰+20%粉煤灰的深度脱水效果最好。5%的石灰或者工业石灰的添加剂量使干化污泥pH值达到12.25,粉煤灰、硅藻土、十二烷基磺酸钠和飞灰的添加对干化污泥pH值影响相对要小。     

超重力脱除模拟烟气中一氧化氮简

以NO和N₂的混合气作模拟烟气,以酸性尿素溶液为吸收剂,在超重力机中进行了脱除模拟烟气中NO实验研究。实验考察了混合气中NO初始含量、进气流量、吸收液流量、超重力机转速对NO脱除率的影响,确定了在超重力中尿素吸收NO的适宜条件。实验结果表明,在常温常压下,N₂体积流量为1.0 m³/h,控制NO初始浓度为3 300 mg/m³,吸收液流量为250 L/h,超重力机转速为650 r/min时,NO脱除率可达89.5%。     

TiO2纳米管催化活性再生处理技术简

采用H₂O₂、Fe₂（SO₄）₃和Fenton溶液对失活的TiO₂纳米管进行再生处理,重点考察了3种溶液的浓度和处理时间等对再生效果的影响,初步分析了经处理后TiO₂纳米管催化活性得到再生或增强的机理。结果表明,经H₂O₂溶液处理后TiO₂催化活性能得到有效再生,经Fe₂（SO₄）₃和Fenton溶液处理后其催化活性不仅得到再生,还能显著增强,这与H₂O₂和Fenton的强氧化作用,及进入TiO₂纳米管的Fe³⁺的阻止电子-空穴对再复合作用有关。     

萃取净化废水中镉的动力学研究简

采用恒界面池研究了二壬基萘磺酸（简称DNNSA或HD）-煤油体系萃取废水中镉离子的动力学。考察了搅拌转速、二壬基萘磺酸浓度、镉离子浓度和温度对萃取速率的影响,并得到了DNNSA萃取废水中镉离子的萃取动力学方程。实验结果表明,镉离子的萃取速率在200 r/min时出现与搅拌强度无关的化学反应动力学“坪区”,FT-IR结果表明,反应产物为磺酸盐;在动力学“坪区”,镉离子萃取速率随着萃取剂浓度、水相中的镉离子浓度增加而增加;随着温度升高,萃取速率增加,萃取活化能为11.8 kJ/mol。     

高效脱硫菌的筛选及其性能研究简

从高硫污染的活性污泥中富集培养,分离纯化得到一株可以降解噻吩的菌株S-4,并对该菌株的形态特征进行观察。应用Design-Expert8.0.5b软件进行响应面优化实验,研究了反应时间、噻吩浓度、微生物浓度3个因素的组合对菌株S-4脱硫效果的影响,并拟合得到多元二次回归方程,得出最佳实验条件。拟合结果表明,当反应时间27.46 h,噻吩浓度为1.04%,微生物浓度4.04%时,预测噻吩降解率为14.8%,通过验证得最佳条件下的降解率为14.3%,与预测值相符。