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。     

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。     

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。     

滤料粒径对给水曝气生物滤池运行稳定性的影响

利用给水曝气生物滤池(UBAF)处理刘屋洲水源水,考察了不同陶粒粒径对氨氮、高锰酸盐指数的去除效果以及水头损失变化的影响。结果表明,陶粒3～5 mm的UBAF对氨氮、高锰酸盐指数的去除效果较高,但是其水头损失较大,且反冲洗前后水头损失变化偏大,不利于UBAF稳定运行。陶粒6～10 mm的UBAF运行状况良好,氨氮的去除率为73.8%,高锰酸盐指数的去除率为18.6%,滤池24 h过滤水头损失<0.4 m,反冲洗前后过滤水头损失变化量<5 cm。其出水氨氮和高锰酸盐指数均达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),滤池的水头损失小,反冲洗前后也变化甚微。进一步的实验表明陶粒破碎会导致滤料粒径级配变化,使得水头损失增加。     

自来水厂污泥制得陶粒对污水中磷和氨氮的吸附

自来水厂在制水过程中使用了铝系、铁系无机混凝剂,故而污泥中含有较多的铝、铁成分。本研究从固体废物综合利用角度,结合自来水厂污泥成分特点,探索自来水厂污泥陶粒化后作为污水处理污染物吸附填料的可行性。通过对四种不同温度条件下煅烧制得陶粒填料的污染物吸附性能及物理化学特征的对比研究表明,4种陶粒填料对磷均有较好的吸附效果,其中以400℃条件下制得的吸附效果最好,去除率可达98%;EDS、XRD等物化表征显示了4种陶粒填料中均含有铝的氧化物,但纯度不高,含量因煅烧温度不同而有所不同,800℃条件下制得的最低;比较吸附前后填料中Al-P的含量变化,400℃条件下制得的陶粒填料Al-P吸附量最大,达448.23 mg/kg,而800℃的最低,仅为116.11 mg/kg,煅烧后陶粒中铝氧化物是这类陶粒填料对磷吸附效果主要因素。     

“气浮-生物陶粒-膜”组合工艺处理微污染湖水的运行特性

为了提高饮用水水质,将气浮、生物陶粒与膜进行有机组合,开发出"气浮-生物陶粒-膜"一体化工艺。采用该工艺处理高藻、低浊、有机物浓度较高的微污染湖水,对其运行特性进行研究。实验结果表明,该工艺对有机物和藻类均具有良好的去除效果,对浊度、色度、COD、氨氮、叶绿素a的平均去除率分别为97.6%、80.6%、69.6%、64.1%和94.4%。另外,该工艺表现出了良好的抗膜污染能力。实验开始时,跨膜压差约为2.2 k Pa;当实验运行至100 d时,跨膜压差仅为4.1 kPa。     

基于铝盐混凝污泥的新型LCFM吸附性能评价

利用自来水厂铝盐混凝污泥为主要原料开发出一种新型轻质陶粒滤料(LCFM),评价了LCFM在静态吸附及动态过滤条件下对污染物的去除效果。结果表明,在静态吸附温度为(25.0±1.0)℃、p H=7,t_(吸附)=24 h条件下,LCFM对氨氮、总磷和有机物具有良好的吸附效果。在过滤系统中控制进水p H=7.0~8.0,过滤周期约10 h时,系统对氨氮、总磷和COD等污染物的去除效果较好,去除率分别为80%、95%和70%。比表面积分析仪分析显示,LCFM中的孔道以中微孔为主,集中分布在60.0 nm左右,比表面积为71.47 m~2/g,同时,LCFM中含有的金属离子在吸附过程中与污染物可能存在的交换反应或沉淀反应(x PO_4~(3-)+3M~(x+)=M_3(PO_4)_x)强化了LCFM对污染物的吸附效果。     

免烧结粉煤灰陶粒BAF对乙烯化工废水的深度处理效果

以粉煤灰为主要原料制备了免烧结粉煤灰陶粒,并将其作为曝气生物滤池(BAF)的填料用于深度处理乙烯化工厂二级生化出水。实验结果表明,在平均进水COD为54.62mg/L、平均SS为33.93mg/L、平均ρ(NH3-N)为1.33mg/L的条件下,自制免烧结粉煤灰陶粒BAF平均COD去除率为57.14%,平均SS去除率为68.64%,平均NH3-N去除率为74.89%,均略高于普通商业陶粒BAF。自制免烧结粉煤灰陶粒BAF最佳反冲洗周期为2d,并具有反冲洗耗水量小、反冲洗效果好的优势。     

城市污泥/磷尾矿陶粒的烧结条件及性能研究

以城市污泥和磷尾矿为原料,选取4个质量混合比(2:1、1:1、1:2、1:3),在不同烧结条件下(5个温度、5个时间)制备陶粒,对陶粒的堆积密度、吸水率、盐酸可溶率进行测定并对原料和部分陶粒进行XRD物相分析.研究结果显示:随着污泥添加比增大,陶粒堆积密度降低,盐酸可溶率(2:1除外)和吸水率升高.污泥:磷尾矿质量比为...     

陶粒负载纳米TiO2催化臭氧化降解水中微量硝基苯

制备了以陶粒为载体的纳米二氧化钛催化剂,并以硝基苯为稳定性有机污染物的目标降解物,研究了其对臭氧化的催化性能,对影响催化效果因素及降解机理进行了探讨.实验对不同温度条件下烧结的催化剂催化臭氧化有机物能力进行了比较,使用SEM进行表征,确定最佳烧结温度.通过改变催化剂投量、硝基苯初始浓度、pH值、添加不同浓度自由基抑制剂和催化剂重复使用实验等,表明在700℃温度下烧结的催化剂具有最大催化活性;硝基苯臭氧化反应中主要氧化剂为羟基自由基,其降解反应为一级反应;硝基苯的去除率随催化剂投量增加而增大;在pH为10时催化剂具有最好的催化效果,对硝基苯的去除率为46.5%;催化剂连续3次重复使用性能良好.