净水污泥制备陶粒的研究进展及应用

给水处理厂污泥是水处理过程中产生的固体废弃物,数量巨大,成份复杂,其处理工艺受到研究者的普遍关注.综述净水污泥制备陶粒的烧制工艺和陶粒滤料的国内外研究进展,并对各种陶粒的应用领域进行了对比分析,指出改性陶粒是今后的研究重点,而净水污泥资源化制备陶粒将是未来的重要生产途径.     

陶粒对铬的固化及其机制研究

为探索含铬废弃物在陶粒生产中资源化利用的可行性,在实验室制备掺CrO_3的陶粒样品,测定其强度、密度等物理性能和铬浸出浓度,研究Na_2CO_3、煅烧制度对铬浸出浓度的影响,并结合XRD和SEM分析探讨铬在陶粒中的固化机制。结果表明:CrO_3掺量增加(0%～3.0%),陶粒的强度、密度和吸水率变化不大,六价铬和总铬浸出浓度增加,但总体较低,均在0.1 mg/L以下;提高Na_2CO_3掺量、提高煅烧温度或冷却速度,六价铬和总铬浸出浓度明显下降。玻璃相对铬的固化起关键作用,玻璃相使陶粒结构致密,包裹铬离子,从而降低铬浸出浓度。陶粒对铬的固化效果良好,含铬废弃物在陶粒生产中的资源化利用具有潜在可行性。     

陶粒砂粉尘对作业工人健康危害的调查

陶粒砂是由铝矾土与铁、锰、硅等金属添加剂经高温烧结而成的一种颗粒形物质 ,用作油井填料 ,又叫压裂支撑剂。由于它的生产工艺简单 ,设备简陋 ,生产过程中有大量粉尘产生 ,损害工人身体健康。为此 ,我们对某陶粒砂厂进行了劳动卫生学调查 ,并为接尘职工进行了体检 ,现报道如下。1　对象和方法1.1　对象选择该厂接尘工人 80名为调查对象 ,平均年龄 2 6 .42岁 (19～ 39岁 ) ,平均接尘工龄5 .4年 (0 .5～ 7.5年 ) ;另选某厂行政后勤无粉尘接触史的工人 72名为对照 ,平均年龄 2 9.2岁 (18～ 42岁 )。以上两组调查对象均为男性。1.2　车间空气…     

低温条件下陶粒滤池生物膜特性研究

针对官厅水库下游三家店水库水源进行生物陶粒滤池预处理的现场试验 ,研究低温条件下生物陶粒滤池的微生物学特性。试验结果表明 ,随温度降低生物陶粒滤池去除污染物的效果下降主要是由于陶粒表面微生物活性随温度的降低而下降造成的。陶粒表面的微生物量也随温度的降低而减少 ,但是受影响的程度比微生物活性小得多。陶粒表面的微生物活性与生物量沿水流方向呈明显的下降趋势     

净水污泥柠檬酸钠改性焙烧制备陶粒吸附剂及其对废水中氨氮吸附性能的研究

以净水污泥为原料,选用盐酸、氢氧化钾、柠檬酸钠为改性剂,通过研磨-改性-造粒-焙烧等工艺制备改性净水污泥陶粒吸附剂(以下简称改性陶粒吸附剂),测定其对水中氨氮的吸附量,筛选出最佳改性陶粒吸附剂和最佳改性陶粒吸附剂浓度,并在相同条件下制备原净水污泥陶粒吸附剂(简称原泥陶粒吸附剂)作为对比;采用XRD、BET、FTIR、SEM/EDX分析手段对改性陶粒吸附剂和原泥陶粒吸附剂两种吸附剂进行了表征,并通过静态吸附对比实验,探讨了两种吸附剂对废水中氨氮吸附效果的影响因素;对试验数据进行了吸附等温线和吸附动力学模型拟合研究,并探讨了饱和改性陶粒吸附剂对氨氮的解吸和重复再生效果。结果表明:(1)净水污泥的最佳改性条件为采用0.5 mol/L的柠檬酸钠搅拌混合并在65℃水浴温度下浸泡5 h;(2)改性陶粒吸附剂对氨氮的去除效果与原泥陶粒吸附剂相比有显著提高,当溶液最佳pH为7、饱和吸附时间为6 h、吸附剂投加量为20 g/L、氨氮初始浓度为50 mg/L时,改性陶粒吸附剂的最大吸附量为1.938 mg/g,为原泥陶粒吸附剂的2.46倍;(3)吸附等温线和吸附动力学的拟合结果表明,改性陶粒吸附剂和原泥陶粒吸附剂对氨氮的吸附过程均符合Langmuir模型和准二级动力学模型;(4)饱和改性陶粒吸附剂的最佳再生液为0.1 mol/L的NaOH溶液,经过5次解吸再生后,对氨氮的解吸率仅下降6.53%。     

污染底泥与焚烧飞灰混烧陶粒实验研究

为考察疏浚污染底泥与垃圾焚烧灰混合烧制陶粒的可行性,根据陶粒的桶压强度和吸水率等性能确定了原料配比,考察了焙烧温度对陶粒微观形貌、重金属残留率、浸出比例及浓度的影响。结果表明:随着原料中焚烧飞灰比例增加,陶粒的筒压强度降低、吸水率升高,污染底泥与焚烧飞灰的合适配比为4:1,焙烧温度在1 100~1 150℃时陶粒内部微孔聚集,在1 200℃时陶粒出现大量玻璃相,陶粒焙烧温度宜控制在1 150℃左右;在最佳条件下烧制陶粒的筒压强度为4.56 MPa、吸水率为15.3%,堆积密度为735 kg/m3;陶粒中重金属残留率除了Zn外均随焙烧温度升高而下降,重金属浸出比例随着烧结温度的增加而降低,同时渗沥浓度都有一定程度降低,浸出浓度均达到相关标准。烧制的陶粒有作为铺路、堤坝建材骨料使用的潜力。     

适用于BAF的粉煤灰免烧陶粒的制备

为拓宽粉煤灰免烧陶粒的应用范围,使免烧法得以推广,本实验通过激发粉煤灰的潜在活性并选用污水厂剩余污泥为添加剂的方法制备免烧陶粒,使产品比市售烧结陶粒更适用于污水处理领域,为粉煤灰、污泥的处理提供一条经济合理的途径。实验对粉煤灰活性激发机理、污泥添加作用和陶粒物相组成(XRD)进行研究。制备陶粒产品的主要性能指标是破碎率1.9%,,表观密度为1667kg/m3,比表面积7.84m2/g。将制备免烧陶粒和市售烧结陶粒投入曝气生物滤池处理生活污水,结果表明利用污泥为添加剂,可在一定条件下制备出适用于BAF的性能优良的功能陶粒,达到经济节能、变废为宝的目的。     

陶粒改性对生物膜特性及除污效能的影响

为改善陶粒的除磷性能,该实验分别用FeCl_3和CaCl_2对普通陶粒进行改性,并考察了表面改性对陶粒表面的生物膜特性和除污特性的改善。结果表明,经FeCl_3和CaCl_2改性的陶粒对TP的去除率更高,但吸附效能随运行时间延长有下降趋势;陶粒经改性处理后表面生物膜多糖含量更多,脱氢酶活性更强,对TN和COD有较好的去除效果。     

污泥与建筑垃圾配合合成沸石基多孔吸附材料

根据湿污泥与建筑垃圾的组成成分和形态特征,将二者结合合成多孔质陶粒,在陶粒基础上通过水热反应使陶粒沸石化,生成功能性吸附材料。沸石化处理的最佳条件为:Na OH浓度4 mol/L,反应温度160℃,反应时间12 h。水热反应产物为八面沸石,是单一晶相的沸石化陶粒。在沸石化陶粒表面八面沸石晶体以柱状晶体堆积形成球形凸起,在孔壁上柱状晶体呈簇状分布。沸石化陶粒比表面积约50 m2/g,较沸石化处理前的污泥-建筑垃圾陶粒提高了近20倍。浸出实验结果显示,沸石化陶粒实现了有害重金属的有效固定,满足危险废物鉴别标准(GB 5085.3-2007)的要求。吸附实验结果表明,沸石化陶粒对Ni2+的吸附等温曲线与Langmuir吸附模型拟合较好,说明吸附过程属于单分子层吸附,其中化学吸附占支配地位。该沸石化陶粒廉价易生产,适合用于环境污染治理。     

清淤底泥制作陶粒的方法及其性能分析

以沈阳细河底泥为研究对象,通过对其成分和矿物组成分析,考察了其制作底泥陶粒的可行性；以陶粒的比表面积和松散容重为考核指标,通过正交试验,确定了陶粒的最佳制作工艺参数.结果表明,细河底泥的主要成分基本满足一般陶粒化学成分的要求,可以用来制作陶粒,其最佳制作条件是细河底泥、碳酸钙、硅酸钠及氧化铝的混合比例为500∶10∶2...     

煤液化催化剂生产废水处理工艺设计和运行

采用斜板沉降-流砂过滤-蒸发器-结晶器工艺来处理煤液化催化剂生产废水。本文对该项目的催化剂生产废水处理工艺路线进行了详细介绍,并对实际生产期间的运行数据做了总结分析。通过运行数据表明:该工艺线路技术可靠,产品水的各项指标均能稳定达到再生水用作工业用水水源的水质标准,满足了生产回用的目的,且能够实现长期连续稳定运行。     

Cleaner red mud residue production at an alumina plant by applying experimental design techniques in the filtration stage

Red mud is a residue obtained by the Bayer process during alumina production, and its disposal is an environmental problem due to its caustic nature, metal and radionuclide content and alkalinity. The present study analyzed five different filtration factors with two levels each in order to improve filtration and, thus, reduce the caustic content of this residue. This study was conducted at the Alumina do Norte do Brasil S.A (ALUNORTE) alumina plant, located in Pará, Brazil, in one of the six filters at the plant. Results show that the condensate is the primary factor in caustic red mud concentrations, followed by dilution, rotation and level of the basin filter. The interactions between dilution and the level of the basin filter were considered significant, as was the interaction amongst the three effects: dilution, level of the basin filter and vacuum. The model adjustment regarding the filtration process allows for the production of a final red mud product with lower caustic concentrations, resulting in economic advantages due to higher caustic recovery in filtration and lower caustic concentration in the red mud residue, which leads to an environmentally safer residue.     

锦纶生产废水的深度处理研究

采用曝气生物滤池对锦纶生产废水进行深度处理,试验结果表明,该工艺可有效去除CODCr和NH3-N,并在不同运行条件下的运行特性进行了考察,确定试验的最佳气水比。     

糠醛渣二次提取糠醛的经济及环境意义

通过研究与试验,对湿糠醛渣以压滤的方法,取其渣液并进行提纯,可获得糠醛产品。此法具有较明显的经济效益,并可减轻糠醛渣在堆放过程中带来的环境污染,其在清洁生产和循环经济方面有看积极意义。     

前置反硝化-硝化生物滤池工艺物料平衡分析

针对前置反硝化(DN)-硝化(CN)生物滤池工艺进行碳(COD)、氮、磷平衡分析,建立了该工艺的物料衡算方法。分析结果表明:DN池中反硝化的碳源主要是甲醇,占DN池反硝化碳源量的70.8%。入流总氮中有13.7%通过CN池的同步硝化反硝化过程去除;入流COD中有46.4%通过CN池中异养菌的好氧氧化去除;入流磷总量约有75.9%被微生物利用。CN池中硝化过程耗氧量为29.0%,占供氧量的比例最大。     

纤维素不同途径水解酸化效果对比研究

农作物秸秆结构复杂,酸化效果可能与传统糖类物料不一致。为方便考察纤维素类物料厌氧酸化效果,文章选取成分相对单一的滤纸为原料,考察了酶活浓度、反应时间、酵母菌接种量(F/M)等因素对纤维素经纤维素酶和酵母菌联合作用后的乙醇、乙酸产量的影响,及对厌氧发酵过程的影响分析。结果表明,当纤维素酶单独作用时,酶活浓度120 U/g、温度50℃、pH值4.8、水解24 h时可获得最大葡萄糖产率:73.7 mg/g(转化率为24.9%);纤维素酶和酵母菌分步糖化发酵(separate hydrolysis and fermentation,SHF)工艺中,F/M值为2:1、反应96 h可得最大乙醇产率:119.3 mg/g(转化率为42%);纤维素酶和酵母菌同步糖化发酵(simultaneous saccharification andfermentation,SSF)工艺中,F/M值为1:2、反应120 h得到最大乙醇产率:396.0 mg/g(转化率为58.2%)。F/M值为2:1、反应120 h时,SSF工艺比SHF工艺的乙醇产量提高了34.91%。     

Comparative Life Cycle Assessment of four alternatives for using by-products of cane sugar production

Cane sugar production by-products can be considered either as waste, affecting the environment, or as a resource when an appropriate valorization technology is implemented.This study is made with the objective of identifying and quantifying the aspects which have the largest environmental impact of four alternatives for using by-products and wastes from the cane sugar process and suggest improvements in the systems.For this analysis a cane sugar mill was chosen in Cuba and four alternatives were designed for the by-product valorization. The first alternative represents the conventional sugar production; its main characteristics are the use of synthetic fertilizers, pesticides, the bagasse combustion and the usage of molasses and agricultural wastes as animal food. Other wastes constitute emissions to the environment. Alternatives II, III and IV incorporate more use of by-products and wastes. Alternative II considers the use of wastewater, filter cake and ashes for the substitution of synthetic fertilizers. In Alternative III, the filter cake and wastewater are used for biogas production and Alternative IV integrates alcohol and biogas production into the sugar production process.The assessment is done by means of Life Cycle Assessment, according to the ISO 14040 series by using the SimaPro 6.0 LCA software, Ecoinvent database and the Eco-indicator 99 methodology. As a functional unit the daily sugar production of the mill was defined (216 t/d). The sugar was selected as main product and all the by-products were assumed to substitute other products on the market, avoided products.For the four alternatives, the agricultural stage shows the greatest impact due to land use, fuel and agrochemicals consumption. In the industrial stage, the electricity cogeneration with bagasse has the highest impact as to respiratory effects due to the emission of tiny particle material into the atmosphere. The major difference between the alternatives is found in the resource impact category. The advantage of producing alcohol, biogas, animal food and fertilizers from the by-products is made obvious through the comparative study for resource savings.     

火山凝灰岩厌氧过滤塔废水处理系统的控制和稳定性研究

本研究选用三种不同性质的填料柱,以三种不同性质和不同浓度的废水进行对比试验,观察处理后的出水,结果表明:火山凝灰岩是一种优良的填料,由于火山岩孔隙多表面积大,接种菌种极易吸附在其粗糙的表面上,迅速生长繁殖,形成有效的生物过滤膜。该系统运转第14天,废水中TOC去除率达95％。     

净水工艺对饮用水生物稳定性控制的研究

利用现场中试装置,系统比较了预处理单元、常规处理单元及深度处理单元中可生物降解有机物BDOC和AOC的生成和去除特性.结果表明:常规工艺+活性炭过滤对CODMn的去除率仅能达到30%,无法有效保证出水水质要求,而常规工艺+臭氧活性炭可以很好地满足水质标准,去除率可达50%以上.以控制生物稳定性为目的时,氧化剂的投加会增加AOC和BDOC浓度,降低生物稳定性.不投加氧化剂,直接采用常规工艺+普通活性炭过滤可将出水AOC含量控制在50μg/L以下.但要实现对COD_Mn和生物稳定性的同时控制,常规工艺+臭氧+生物活性炭的工艺组合是本研究中的最佳工艺组合.     

UBF与UASB两相厌氧系统处理Zn5-ASA医药废水的研究

采用以铁屑为填料的UBF反应器作酸化相、以UASB反应器作甲烷相的两相厌氧系统处理Zn5-ASA医药废水。实验结果表明:此系统在UBF与USAB的HRT分别控制在5.95h和11.43h时,UBF与UASB的OLR(以COD计)分别高达58.44和17.01kg/(m3.d),对SCOD和BOD₅的总去除率分别达90%和95%左右,具有系统运行稳定、处理效率高等优点。系统中UBF反应器所选用的铁屑填料,通过微电解作用,能够有效提高废水的可生化性,且可省去通常的调碱工序,为难降解有机废水的处理开辟了新途径。