利用城市污泥烧制页岩陶粒

利用城市污泥为部分原料烧制页岩陶粒,研究了污泥不同掺量、不同烧成温度以及焙烧时间对页岩陶粒性能的影响。研究表明,与纯页岩陶粒相比,在页岩粉中掺入一定量的干污泥烧制出的页岩陶粒烧成温度可以降低100℃以上,且性能优异,陶粒的重金属浸出值检测结果低于国家标准,符合环保要求。     

页岩陶粒对水体中磷的吸附作用及动力学

研究了页岩陶粒对水溶液中磷的等温吸附特征,考察了溶液磷初始浓度、吸附剂粒径和温度对吸附作用的影响,利用一级和准二级动力学模型对页岩陶粒吸附除磷动力学过程进行了分析.结果表明,页岩陶粒对磷的等温吸附特征符合Langmuir方程,最大磷吸附量为131.58 mg/kg.溶液磷初始浓度越大,温度越高,页岩陶粒对磷的吸附量越大.随着吸附剂粒径的减小,一级动力学速率常数增大,吸附平衡时间缩短.尽管一级和准二级动力学模型都能反映不同条件下页岩陶粒的吸附除磷动力学过程,但相比较而言,准二级动力学对该过程的描述更为准确,由该模型估算出页岩陶粒对磷的平衡吸附量qe,其误差基本小于13.00%.     

用于水处理的高效除磷型粉煤灰陶粒滤料的研制

为制备用于处理含磷废水的新型功能陶粒滤料,研究了以粉煤灰为主要原料的高效除磷型陶粒烧结制备工艺。通过L9（34）正交实验和极差分析,结合筒压强度实验得到最佳烧结条件为：预热时间30 min,烧结温度950℃,烧结时间30 min;各因子对除磷效率的影响程度为：烧结温度〉烧结时间〉预热时间。通过理化性质测试得出最佳工艺制备的陶粒特性：堆积密度为877 kg/m3,表观密度为1 509 kg/m3,空隙率为41.9%,筒压强度6.94 MPa,盐酸可溶率为2.3%。应用最佳工艺条件所制备的陶粒处理10 mg/L含磷废水获得高达99.83%的磷酸盐去除率。通过最佳烧结工艺能够制备高效除磷型粉煤灰陶粒滤料,在处理含磷废水方面具有一定的应用前景。     

给水厂与污水厂污泥制陶粒技术研究

对天津凌庄自来水厂的给水厂污泥和天津东郊污水处理厂的污水厂污泥的成分进行了分析,在此基础上根据焙烧陶粒的原理,设计了以2种污泥为原料焙烧陶粒的工艺流程。通过实验,研究了其工艺过程中的影响因素并确定了工艺参数。性能检验结果表明,添加量为30％的混合污泥陶粒,在1 140℃焙烧5 min,可得到强度标号为40 MPa的高强陶粒。因此,以2种污泥为原料烧制陶粒的处置方法可行,并能带来一定的经济效益、社会效益和环境效益。得到的产品符合国标中高强陶粒的要求,可广泛应用于建筑行业中的承重结构。     

改性锰砂滤料处理高铁锰煤矿矿井水

采用KMnO4溶液浸渍法制备了新型改性锰砂滤料,研究了滤料表面性能和过滤处理高铁锰矿井水的效果。结果表明,锰砂滤料除铁锰性能优于石英砂、陶粒以及瓷砂,采用KMnO4溶液浸渍能够提高锰砂滤料的过滤性能,最优的浸渍浓度为5%。5%KMnO4改性锰砂滤料过滤处理高铁锰矿井水的最佳工艺参数为：过滤周期24 h,反冲洗强度3.2 L/（s.m2）,反冲洗时间5 min;通过比表面积测试分析和SEM表征分析发现,KMnO4溶液浸渍能够提高锰砂滤料比表面积,并在锰砂滤料表面形成了氧化膜,从而提高除铁除锰效果,而且浸渍液浓度越高,这种作用越明显。     

多层滤料BAF处理城镇污水

为强化BAF对城镇污水中COD、SS、NH3-N和TN等污染物的同步去除效果,本研究建立新型多层滤料BAF系统,考察了其深度处理城镇污水的效能,并与2套单一滤料BAF系统进行对比。多层滤料BAF系统底部为缺氧段,采用火山岩滤料;中部和顶部为好氧段,分别采用陶粒和聚丙乙烯泡沫滤珠滤料。2套单层滤料BAF分别采用陶粒和火山岩滤料,也分为缺氧段和好氧段。结果表明,多层滤料BAF和陶粒BAF对SS的去除效果较好,平均去除率分别为(86.1±4.6)%和(83.5±4.4)%,而火山岩BAF对SS的平均去除率仅为(80.4±7.1)%;多层滤料BAF对COD的去除率为71.7%,与2种单层滤料BAF差别不大;多层滤料BAF对NH3-N和TN的去除效果与火山岩BAF接近,但明显优于陶粒BAF。对多层滤料BAF沿程去污特性进行分析发现:底部的火山岩层对COD和TN的去除效果较好,中部的陶粒层对SS和NH3-N的去除效果较好,顶部的聚丙乙烯泡沫滤珠层可进一步去除SS、NH3-N和TN。     

应用陶粒过滤-陶瓷膜组合对止咳糖浆制药废水深度处理的试验研究

止咳精浆制药废水经生物接触氧化一体化废水处理装置处理后,其出水中COD、BOD和氨氮等主要污染物质均不能达标排放.在实验室中采用陶粒过滤-陶瓷膜组合对经一体化处理装置处理后的制药废水进行深度处理,在陶粒柱反应器选用粒径为1～2 mm的陶粒滤料,陶瓷膜反应器选用孔径为2～3/μm陶瓷膜的条件下对水样进行测试.废水经陶粒过滤-陶瓷膜组合处理后,其BOD、COD、SS和氨氮指标均可稳定达标排放.     

冬季溅水充氧滴滤池处理农村生活污水的启动研究

研究与开发了一种适合于农村生活污水处理的溅水充氧滴滤池污水处理装置,在冬季低温条件下,通过自然挂膜,人工挂膜和强制挂膜3种不同的方式启动了以陶粒和球形塑料为滤料的溅水充氧滴滤池.自然挂膜的COD去除率为18.5%,人工挂膜的COD去除率为43%.2种方法的NH4 -N去除率在10%左右,TN和TP都低于10%.而在利用污泥强制回流的强制挂膜期间,COD去除率高于其他2种方法,平均达到65%,且出水比较稳定.硝化效果明显较好,NH4 -N平均去除率达到60%.TN和TP去除率达到20%以上.试验结果证明了3种挂膜方式中强制挂膜在溅水充氧滴滤池挂膜成功,能够完成系统的启动.分析了冬季溅水滴滤池工艺不易挂膜的原因,提出了一种以陶粒为滤料的滤池启动成功的方法,通过强制污泥回流实现了低温条件下难以挂膜填料滤池的快速启动.     

给水厂污泥陶粒制备及其对氮磷吸附研究

水中氮磷的去除能有效控制水体富营养化。用给水厂的两种污泥在3种烧结温度下制备陶粒,并进行陶粒同步吸附氮磷的性能实验。结果表明,600℃烧结温度下平流沉淀池湿污泥制备的陶粒吸附氮磷的综合效果最好。该陶粒对磷酸盐和氨氮的吸附过程都符合Langmuir模型和准二级动力学模型。pH为7时,陶粒同步吸附氮磷,对氨氮的吸附量可达0.650mg/g,对磷酸盐的吸附量可达0.706mg/g。可见,给水厂污泥陶粒同步吸附氮磷表现出良好的吸附效果。     

粉煤灰免烧陶粒制备及其重金属废水净化性能

摘要重金属废水对环境的污染已经引起科研人员的广泛关注。以粉煤灰和水泥为原料、添加活性成分FeS,制备一种免烧陶粒用于含重金属Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋的废水处理。探讨了物料配比及蒸养时间对陶粒筒压强度及其比表面积的影响;研究了固液比、接触时间、pH、温度及初始溶液浓度等因素对Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋离子净化效果的影响规律,并对实验结果进行了等温线拟合。XRD分析显示,免烧陶粒中存在Ca（OH）2、C—D—H、FeS等矿物相,对重金属离子具有非常好的固定化作用。该免烧陶粒对重金属离子具有很好的去除效果,具备较好的应用前景。     

一种新型Fenton-流化床催化剂的制备及表征

非均相Fenton-流化床体系主要使用石英砂作为催化剂载体,该技术的实际应用由于催化剂活性寿命低、制备困难等原因而受到限制.提出了一种新型的Fenton-流化床催化剂——负载氧化铁陶粒.使用循环浸泡法制备的负载陶粒对苯甲酸模拟废水的处理效果良好.表征结果分析表明,载体表面铁含量大幅度上升,负载的氧化铁紧紧包裹在陶粒表面,且表面有大量缝隙,利于增加反应比表面积,而密度变化不大.该催化剂的催化活性重复性良好,重复使用4次后对苯甲酸模拟废水依然有较好的处理效果.使用该催化剂进行垃圾渗滤液的降解实验能在一定程度上减少亚铁的投加量,具有较好的实际应用前景.     

以河砂为填料的接触氧化法处理高铁锰地下水研究

分别选用河砂、锰砂、改性页岩3种滤料作为滤柱填料,采用接触氧化法去除地下水中的铁锰,通过对比实验选取最佳填料,并对最佳填料去除铁锰的影响因素进行了研究.实验结果表明,3种滤料成熟期基本相同且对铁锰均有较好的去除效果,由于河砂具有广泛易得、成本低廉等优点,因此更适用于小城镇地区使用.对以河砂为填料的接触氧化法除铁除锰的深...     

PCR-DGGE技术用于处理苯乙烯废气的生物滴滤塔中微生物优势菌种解析

采用生物滴滤塔能够有效去除含苯乙烯恶臭气体,塔内微生物中含有大量的球菌和杆状菌。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究处理苯乙烯恶臭气体的生物滴滤塔填料表面的微生物,结果表明,去除苯乙烯生物滴滤塔中有5种菌为降解苯乙烯的优势菌种;通过16S rDNA基因扩增测序同源性比对,结果显示嗜甲基杆菌属(methylophilus)丰度为50.5%,2种变形菌属(alpha proteobacterium、delta proteobacterium)相对丰度分别为16.9%和11.6%。     

牡蛎壳填料浸没式生物滤池的除磷特性

探讨如何提高普通浸没式生物滤池除磷效果为目的，采用牡蛎壳为填料，通过改变水力停留时间来考察牡蛎壳和陶粒两种填料的浸没式生物滤柱对CODMn、NH4^ -N以及PO^3--P的去除特性。结果表明，与陶粒填料相比牡蛎壳填料在对PO4^3--P的去除方面具有明显的优势，牡蛎壳良好的除磷性能主要是通过生物诱导的化学沉淀来实现的。     

Fly-ash-amended sand as filter media in bioretention cells to improve phosphorus removal.

This study identified material with high phosphorus sorption suitable for bioretention filter media. Materials examined were fly ash, two expanded shales, peat moss, limestone, and two common Oklahoma soils--Teller loam and Dougherty sand. The peat moss was a phosphorus source, while the two soils, limestone, and one expanded shale had only modest sorption capacity. One expanded shale and the fly ash had significant phosphorus sorption. Fly ash is unsuitable for use in a pure form, as a result of its low permeability, but phosphorus sorption on the sand was increased significantly with the incorporation of small amounts of fly ash. Column leaching experiments found that the sand with 2.5 and 5% fly ash and the better expanded shale had linear, non-equilibrium transport retardation factors of 272, 1618, and 185, with first-order rate coefficients of 0.153, 0.0752, and 0.113 hour(-1), respectively. Desorption experiments showed that the phosphorus sorption on the sand/fly ash mixture is largely nonreversible. Transport simulation assuming a 1-m-deep sand/fly ash treatment layer, with 5% of the watershed area, showed that the sand/fly ash filter media could effectively treat 1 mg/L influent for 12 years in a paved watershed and 34 years in a grassed watershed before exceeding Oklahoma's scenic rivers' phosphorus criterion of 0.037 mg/L. Significant phosphorus removal would continue for over 100 years.     

A Comparative Study of Environmental Tobacco Smoke Particulate Mass Measurements in an Environmental Chamber

Particulate mass concentration measurements have been made on environmental tobacco smoke (ETS) for the purpose of assessing the relative accuracy of several measurement procedures. ETS over a range of concentrations was generated in an environmental chamber by three methods. Mass concentration was measured by a gravimetric/spectrophotometric collection procedure, piezoelectric particle mass monitors, two nephelometry-based mass monitors, and a particle counting and sizing system. Two-hour average mass concentrations were determined by each method for concentrations ranging from very low levels up to those achieved by smoking one entire cigarette in the chamber. Statistical comparisons were made among procedures employing the gravimetric filter measurement as the basis for comparison. One nephelometry-based procedure gave significantly higher and the other significantly lower values than the filter determination. In one case, a correction for the difference between the particle mass density of the calibrating aerosol and that of ETS brought the nephelometry-based procedure into reasonable agreement with the filter measurement, while for the other, the correction did not resolve the discrepancy between methods. Statistically significant differences between the responses of two supposedly identical piezoelectric mass monitors were found, as was some slight dependence of the nephelometry- based procedures on method of ETS generation. In summary, the results indicate that significant errors can be expected if the instruments studied are used “off the shelf,” even for ETS generated under controlled laboratory conditions. Caution should be employed in field measurements where numerous sources and types of particulate matter can be encountered.     

高效生物滴滤床净化含二甲苯废气的实验研究

通过摇床实验筛选出一株二甲苯降解菌．将该菌种接种于生物滴滤床中,研究其净化含二甲苯废气的效果。实验结果表明,纯菌种的生物滴滤床的净化效果比混合菌种生物滴滤床有显著提高。当气体停留时间在28．3～84．8s变化时,系统的净化效率变化不大;当气体停留时间缩短到17．0s时,滤床的净化效率随人口浓度有较大变化。在实验范围内,喷淋液的流量对滤床的净化效果几乎没有影响。滤床填料中生物量分布呈递减趋势。     

不同填料组合的曝气生物滤池前置反硝化工艺特性的比较研究

研究了2组不同填料组合的前置反硝化曝气生物滤池(BAF)脱氮工艺:陶粒-沸石工艺(C-Z BAF)和沸石-陶粒工艺(Z-C BAF),比较二者在不同的水力停留时间(HRT)、气水比和回流比条件下的工艺特性。当进水COD、氨氮和TN容积负荷分别为0.72～5.97、0.09～0.60和0.11～0.78 kg/(m3.d)时,C-Z BAF和Z-C BAF的最佳HRT、气水比和回流比分别为1.5 h、5∶1、1∶1和1.5 h、5∶1、2∶1,相应COD、氨氮和TN的平均去除率分别为94.7%、99.0%、62.2%和93.2%、99.5%、70.1%。单因素方差分析结果表明,HRT对2组工艺的各种污染物的去除率均有显著影响;回流比对Z-C BAF的TN去除率存在显著的影响,而对C-Z BAF的TN去除率几乎没有影响。污染物沿程分布分析结果表明,两组工艺的COD去除主要发生在缺氧滤池以及好氧滤池0～0.3 m的填料区;硝化作用主要发生在好氧滤池的0～0.6 m填料区,Z-C BAF工艺的硝化速率高于C-Z BAF工艺。Z-C BAF工艺存在明显的同步硝化反硝化作用,且Z-C BAF工艺的脱氮性能优于C-Z BAF工艺。