碎石陶粒基质反硝化影响因素及其交互作用研究

对已运行2年的湿地中的碎石和陶粒基质,通过3因素正交试验设计,设定不同的温度、总氮浓度和碳氮比(COD/TN),在实验室测定反硝化强度,探究所设定3因素影响基质反硝化作用的显著性及因素间的交互作用,确定各因素各水平的优水平组合;比较相同条件下不同基质反硝化强度大小。结果显示,碎石反硝化中,仅温度对其影响高度显著,其它因素的影响均不显著,也不存在因素间的交互作用,碎石反硝化的各因素优水平组合为温度35℃、总氮浓度20 mg/L、碳氮比5:1;陶粒反硝化试验中,温度和碳氮比分别表现出高度显著性,且温度和碳氮比之间存在显著交互作用。陶粒反硝化的优水平组合为温度35℃、总氮浓度5 mg/L、碳氮比7:1。在相同条件下,陶粒反硝化强度远强于碎石。     

陶粒CANON反应器的接种启动与运行

通过CANON接种污泥,以人工配制无机高氨氮废水为对象,研究以陶粒为填料的CANON反应器启动与运行情况,结果表明:①陶粒可以作为CANON反应器合适填料,温度通过水浴控制在30℃±1℃,HRT为9 h、pH控制在7.00~8.08之间,经过60 d成功启动了CANON反应器,TN的去除负荷达到0.79 kg·(m3·d)-1;②在温度30℃时,陶粒CANON反应器中临界DO范围在1.12~1.69 mg·L-1之间,CANON反应器中短程硝化和厌氧氨氧化性能可维持稳定,高于此范围时,会出现CANON反应器中短程硝化不稳定现象;③在温度25℃,控制DO在1.01~1.54 mg·L-1之间时,尽管NO-3-N变化值与TN变化值的比值(δNO-3-N/δTN)略微偏离理论值0.127,为0.150~0.204,但CANON反应器脱氮性能趋于稳定,TN去除率最高为75.56%,TN的去除负荷最高达到0.97 kg·(m3·d)-1,这意味着CANON工艺的适宜温度范围至少可以降低至25℃.     

碱渣粉煤灰高强型陶粒的研制

高性能轻集料是比同密度等级普通轻集料具有更高颗粒强度和较低吸水率的一种优质人造轻集料。本试验研制的碱渣粉煤灰高强型陶粒不同于普通的人造轻集料，它的筒压强度比同密度等级普通轻集料的指标至少高一个等级。碱渣粉煤灰高强型陶粒是以工业废渣——粉煤灰和碱渣为主要原料，掺入部分水玻璃，经磨细、配料、成球以及烧成而得到的人造轻集料。碱渣中CaCO3含量高，在烧成过程中热分解产生气体，形成多孔结构，达到轻质、低密度的目的。     

用垃圾焚烧飞灰制备陶粒

该发明公开了一种用垃圾焚烧飞灰制备陶粒的方法：以飞灰和黏土为原料（飞灰的质量分数为20％～80％，其余为黏土），经配料、造粒、高温煅烧（烧结温度为1000～1400℃）等工艺制成陶粒。该法将危险废弃物——垃圾焚烧飞灰作为陶粒的制备原料，实现了对固体废弃物无害化、资源化的处理，避免了二次污染，减少了资源浪费，也减少了陶粒工业对天然原料的需求量。     

生物填料塔不同种类填料的过流阻力试验研究

采用聚氨酯、陶粒、竹炭、活性炭填充生物填料塔,分析了4种填料在不同高度、过滤风速、喷淋密度条件下所产生的过流阻力。结果表明:这4种填料的过流阻力均随过滤风速的增加而增大,填料过流阻力与过滤风速呈多项式函数关系;对于聚氨酯、陶粒等过流阻力较小的填料,喷淋密度对过流阻力的影响较小,过流阻力随喷淋密度增加而略微增大;当过滤风速一定时,按各填料过流阻力大小排序,依次为干态活性炭、湿润竹炭、连续喷淋的陶粒、连续喷淋的聚氨酯。     

垃圾焚烧飞灰的处置及资源化利用工艺研究

论述了目前国内对于生活垃圾焚烧飞灰处理处置及利用的情况,介绍了一种垃圾焚烧飞灰资源化技术的工艺流程、特点以及应用情况,为改善生活垃圾焚烧飞灰利用技术水平有限的局面,避免其造成二次污染环境风险提供了技术参考。     

人工湿地常用生物陶粒基质LDHs覆膜改性及其除磷效果研究

分别利用3种二价金属化合物和3种三价金属化合物,采用水热共沉淀法在碱性条件下对人工湿地中常用的生物陶粒基质进行层状双金属氢氧化物(LDHs)覆膜改性,并将9种不同类型的LDHs覆膜改性生物陶粒基质和普通生物陶粒基质分别填充于10个垂直流人工湿地模拟实验柱中,进行除磷净化实验.结果表明,9种不同类型的改性生物陶粒基质均能有效提高磷素的净化效果;Zn系LDHs改性生物陶粒对总磷、溶解性总磷、磷酸盐均有很好的处理效果,其中Zn Fe-LDHs、Zn Co-LDHs和Zn Al-LDHs对总磷的平均去除率均在92%以上,对溶解性总磷和磷酸盐的平均去除率均超过95%;其对磷素的净化机理主要集中于物理化学作用,同时还应与其对微生物生长的促进作用有关.     

陶粒窑协同处置电镀污泥试验中Zn、Cr的迁移特性

为了合理处置固体废物 , 利用陶粒回转窑进行了协同处置固体废物试验,分析了Zn和Cr的分布规律和固化机理,并对Zn和Cr的环境风险进行评估. 结果表明:在陶粒窑协同处置电镀污泥系统中,89.70%的Zn和89.32%的Cr被固定在陶粒中,10.30%的Zn和10.68%的Cr富集在飞灰中,飞灰中Zn和Cr的含量较高,但飞灰参与陶粒窑系统内循环;热力学平衡计算表明,在陶粒中,Zn主要以ZnCr₂O₄、ZnO、ZnFe₂O₄等形态存在,Cr主要以Cr₂O₃和铬尖晶石等形态存在. 成品陶粒中Zn和Cr的浸出浓度远低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性标准》标准限值,说明ZnCr₂O₄、ZnO、Cr₂O₃和铬尖晶石等物质结构稳定,重金属Zn和Cr在陶粒中实现了良好的固化. 研究显示,绝大部分的Zn和Cr被固定在陶粒中,并且陶粒中重金属的浸出浓度低于标准限值,因此利用陶粒窑协同处置高重金属含量的电镀污泥安全可行.      

水力停留时间和溶解氧对陶粒CANON反应器的影响

以人工配制无机高氨氮废水为进水,通过接种CANON污泥,以陶粒作为填料,研究了HRT和DO对生物膜CANON反应器的影响.试验过程中,控制进水氨氮浓度基本不变,依次控制反应器的HRT为9、7、5 h,同时控制DO的范围为1.16~3.20 mg·L-1.研究发现:1当DO为1.20~1.75 mg·L-1时,尽管提高DO有利于提高AOB的活性和系统内基质的传质效果,但是CANON反应器的NH+4-N、TN去除效果依然随着HRT的缩短而下降,尤其当DO超过2.50 mg·L-1时,TN去除效果大幅度下降;2当DO为1.20~1.75 mg·L-1时,随着HRT的缩短,CANON反应器的短程硝化性能趋于稳定,而当DO超过1.75 mg·L-1时,即使缩短HRT,其短程硝化性能依然遭到严重破坏;3CANON反应器中短程硝化稳定性能和去除效果较佳的条件是HRT为7 h,且DO控制在1.20~1.75 mg·L-1之间.HRT和DO是废水生物处理的重要运行参数,直接影响到生物处理的效果和出水水质,协调控制两者的变化范围,对提高CANON工艺对高氨氮废水的处理效果非常重要.     

生物膜法降解甲苯废气过程的探讨

采用陶粒为填料的生物滤池降解甲苯废气，并对清水试验和生物膜试验的结果进行分析，发现生物膜法降解甲苯这样的挥发性有机物（VOCs)具有良好的效果，已不再是清水试验中单纯的物理吸收过程，而是伴有生化反应的吸收过程，是以气膜控制为主的传质过程。