方解石对水中磷的去除效果研究

以60~100目天然方解石为实验材料,通过对不同浓度磷的去除效果实验和动态实验研究了其对磷的去除性能,并研究不同pH值下方解石对磷的去除效果。对不同pH值下方解石对800 mg/L磷的去除效果研究结果表明,pH对去除效果影响较大,在初始pH值为4.9(平衡pH值为6.4)时去除率最高,对磷的去除率达到31%;对pH范围4.5~4.8内不同浓度的磷的去除效果实验表明,方解石对高浓度的磷去除效果较好,对100 mg/L的磷去除率为20%,对1 600 mg/L的磷去除率达到49%。在酸性条件下,方解石对磷的去除机理为Ca2+与HPO24-的化学沉淀过程。动态实验表明,填充高度为25.4 cm及填充直径为10 cm时,方解石对流速为66.85 mL/min,浓度为100 mg/L磷的去除效果较差,5 min时出水去除率为64%,再生后对磷的去除效果较好,前10 min去除率在90%以上,理论最大去除量提高了53%。     

改性方解石的除磷能力研究

选用颗粒方解石,对其表面进行改性,便于磷在其表面的吸附、结晶、沉淀,形成永久性固态磷,加速磷的自然沉淀过程。考察了改性的最佳条件和改性方解石除磷的影响因素。结果表明,方解石的最佳改性条件:改性液TP、Ca2+、HCO-3分别为93.00、120.00、244.00 mg/L,浸泡时间2d;改性方解石具有持续的除磷能力,在实验前76h的平均除磷速率为0.053 0mg/(g·d),而稳定阶段的除磷速率为0.021 4mg/(g·d);待处理水样的Ca2+浓度对改性方解石的除磷效果有较大影响,Ca2+为120.00mg/L时除磷效果最好,碱度对除磷效果的影响很小;pH≤7.30,投加改性方解石系统中磷的去除以改性方解石表面Ca-P结晶为主,而当pH≥8.15时,溶液中发生Ca-P沉淀,而Ca-P结晶逐步减少;水温对改性方解石的除磷效果具有显著影响。     

煅烧温度及冷却条件对造纸污泥灰火山灰活性的影响

通过结合水率和水泥胶砂强度实验,研究了煅烧温度、冷却方式对造纸污泥灰火山灰活性的影响,并结合X射线衍射、红外光谱、扫描电镜对污泥灰矿物组成、化学结构及微观形貌进行了研究。结果表明：高温煅烧和水淬处理均可有效提高造纸污泥的火山灰活性,最合理的煅烧温度为950 ℃左右;当煅烧温度从450 ℃提高至850 ℃,污泥灰主要矿物为方解石、石英、利蛇纹石、刚玉和硅灰石,温度升高至950 ℃、1 050 ℃,方解石衍射峰消失,弥散峰增强,污泥灰微观结构变得疏松,大部分晶体转变为玻璃体;相比空气冷却,水淬急冷处理的污泥灰含有更多玻璃体及微观孔隙,火山灰活性更高。     

不同钝化剂对碱性镉污染土壤钝化效果研究

该研究以河南栾川石宝沟典型铅锌矿区镉污染农田土壤作为供试土壤,采用室内培养试验法,分别添加熟石灰、方解石、白云石、沸石、蒙脱石、生物炭等6种钝化材料,采用Tessier修正顺序七步提取法进行镉形态含量分析,研究不同钝化剂在1%、3%、5%添加量条件下对典型北方碱性土壤镉的钝化效果。结果显示,试验选用的6种钝化材料在不同程度上提升了土壤pH值,对p H值提升效果排序为熟石灰蒙脱石沸石白云石生物炭方解石。不同钝化剂对离子交换态Cd的钝化作用具有一定的差异性,钝化效果排序为熟石灰方解石生物炭沸石白云石蒙脱石,其中碱性物质熟石灰对离子交换态Cd的降低效果显著,同为碳酸盐矿物的方解石明显优于白云石,同为黏土矿物的沸石优于蒙脱石,生物炭钝化效果居中。其中5%添加量熟石灰、3%添加量方解石、1%添加量沸石、1%添加量生物炭钝化效果最为明显,对土壤离子交换态Cd含量分别降低了61.11%、25.32%、14.84%、24.76%。6种钝化剂的添加在不同程度上改变了Cd在土壤中的形态含量比例,总体来看,离子交换态镉含量显著降低,碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态镉含量明显增加,硅酸盐残余态镉含量小幅上升,强有机结合态略微下降。     

HCI改性沸石和方解石复合覆盖层控制底泥氮磷释放的效果及机理研究

提出了HCl改性沸石和方解石复合覆盖控制底泥氮磷释放的新方法,利用摇床振荡试验和底泥氮磷释放控制模拟试验,设计了5种底泥处理方案,重点针对HCl改性沸石和方解石复合覆盖技术研究了其抑制底泥氮磷释放的效果及机理.结果表明,方解石覆盖层可以较好地抑制底泥磷的释放,而对底泥氨氮释放的抑制效果较差.天然沸石和方解石复合覆盖层不仅可以有效地抑制底泥氨氮的释放,而且可以有效地抑制底泥磷的释放.采用HCl对沸石进行改性,可以提高沸石和方解石复合覆盖层抑制底泥磷释放的效率,模拟期间复合覆盖层对底泥磷释放通量的抑制率由天然沸石的84%提高到HCl改性沸石的91%.采用HCl对沸石进行改性,降低了沸石和方解石复合覆盖系统有效控制底泥氨氮释放的持续时间,与天然沸石相比,相同投加量条件下HCl改性沸石有效控制底泥氨氮释放的持续时间缩短了1/3左右.采用HCl对沸石进行改性增强了复合覆盖系统抑制底泥磷释放效率的机理与HCl改性降低了沸石Na 的交换量并提高了沸石H 的交换量相关.     

方解石基组配钝化剂与低积累玉米协同修复效果

针对典型北方碱性镉和铅复合污染农田土壤,开展土壤钝化与低积累农作物协同修复田间试验,以方解石作为主量钝化材料,分别复配少量熟石灰、沸石粉和生物炭形成组配钝化剂.研究在CL(方解石+熟石灰)、CZ(方解石+沸石)、CB(方解石+生物炭)和CLZB(方解石+熟石灰+沸石+生物炭)不同组配条件下,对土壤理化性质、重金属Cd和...     

强制对流换热器表面CaCO3附着垢方解石及文石晶体质量分数变化分析

利用工业循环冷却水动态模拟循环装置,对模拟换热器壁面CaCO3附着垢晶体进行了XRD衍射分析表明,CaCO3附着垢晶体主要由方解石和文石两相所组成。结合方解石和文石晶体物相含量的XRD定量分析,分析了随着循环水流速增大,两者的质量分数变化关系。研究表明,当水流速度从0.401 m·s-1升高至1.338 m·s-1时,CaCO3附着垢中方解石和文石的质量分数分别呈现降低和增加趋势,且附着垢中文石的质量分数明显比方解石的质量分数偏高。从CaCO3晶体的生长以及CaCO3晶粒所受的附着力与水流剪切应力角度分析了上述变化的原因。     

HCl改性沸石和方解石复合覆盖层控制底泥氮磷释放的效果及机理研究

提出了HCl改性沸石和方解石复合覆盖控制底泥氮磷释放的新方法,利用摇床振荡试验和底泥氮磷释放控制模拟试验,设计了5种底泥处理方案,重点针对HCl改性沸石和方解石复合覆盖技术研究了其抑制底泥氮磷释放的效果及机理.结果表明,方解石覆盖层可以较好地抑制底泥磷的释放,而对底泥氨氮释放的抑制效果较差.天然沸石和方解石复合覆盖层不仅可以有效地抑制底泥氨氮的释放,而且可以有效地抑制底泥磷的释放.采用HCl对沸石进行改性,可以提高沸石和方解石复合覆盖层抑制底泥磷释放的效率,模拟期间复合覆盖层对底泥磷释放通量的抑制率由天然沸石的84%提高到HCl改性沸石的91%.采用HCl对沸石进行改性,降低了沸石和方解石复合覆盖系统有效控制底泥氨氮释放的持续时间,与天然沸石相比,相同投加量条件下HCl改性沸石有效控制底泥氨氮释放的持续时间缩短了1/3左右.采用HCl对沸石进行改性增强了复合覆盖系统抑制底泥磷释放效率的机理与HCl改性降低了沸石Na⁺的交换量并提高了沸石H⁺的交换量相关.     

不同温度下镁在方解石与水溶液之间的分配系数研究

文章采用“定量加入法”(constant-addition)，在不同温度下进行模拟实验，产生方解石沉淀，经过洗涤、烘干、衡重和测定，在25℃、40℃、55℃、70℃、85℃、90℃和100℃下，得到的实验结果(分配系数kd)分别为0．017、0．022、0．032、0．035、0．044、0．049和0．056。用最小二乘法进行拟合，得到镁在方解石与水溶液之间的分配系数kd与温度T(K)之间的函数关系为：logKd=0．0069T-3.828。     

海水条件下Cd-CaCO3共沉淀过程的动力学表达:方解石

采用稳定加液系统对海水中方解石(CaCO3)沉淀形成时镉元素(Cd)的共沉淀现象进行了实验模拟,并对Cd-Ca-CO3共沉淀过程中Cd的分异行为进行了定量评估。实验结果显示:Cd在共沉淀过程中发生了明显的分异,基于方解石沉淀和海水溶液各自Cd/Ca比值计算得出的分异系数分别为33.0～61.8(5℃)、31.8～55.0(15℃)和17.4～31.8(25℃)。在各个温度下,DCd值都随着方解石沉淀速率的增加而有规律的下降。进一步分析表明温度和碳酸根浓度是影响Cd分异行为的根本因素。这一实验结果对于Cd/Ca古海洋指标的应用具有重要的参考价值。