高性能粉煤灰陶粒的研制及其特性研究

本文利用粉煤灰代替粘土,制备得到了具有比表面积粗糙度高并具有多微孔结构的纳米改性陶粒填料,填料比表面积高达10.626m2/g,比国产陶粒的比表面积（4.11m2/g）提高了158.54%。将该陶粒应用于AF处理中低浓度生活废水,运行稳定,其性能明显优于国产商品陶粒,并降低了制备成本,具有广阔的应用前景。     

粉煤灰陶粒填料制备及用作曝气生物滤池填料的性能考察

以粉煤灰为主要原料,黏土、脱水污泥、脱硫石膏等为辅料,自制了粉煤灰陶粒。通过强度性能筛选出原料的最优配比为粉煤灰:脱水污泥:黏土:脱硫石膏= 85:10.5:0.5:4。研究对比了自制粉煤灰陶粒与市售的陶瓷陶粒和黏土陶粒的性能,如扫描电镜、孔隙率、盐酸可溶率、比表面积等,结果显示:粉煤灰陶粒的表面粗糙度最大,孔隙率最高,比表面积最大,密度最小。进一步比较了3种陶粒用作曝气生物滤池填料处理城市污水的效果。结果表明,粉煤灰陶粒填料对COD的去除率可达到80%以上,对NH₃-N的去除率可达到90%,对总磷(TP)的去除率高于80%,均明显优于其他两种市售陶粒填料。     

纳米Al_2O_3的添加对粘土陶粒烧结特性的影响

将纳米Al_2O_3添加到粘土中制作陶粒,考察烧结温度、烧结时间及纳米Al_2O_3含量对陶粒比表面积和内部孔径变化的影响。结果表明,随着烧结温度的上升,无论是添加0 g或2 g纳米Al_2O_3,两种类型陶粒比表面积均呈下降趋势,但后者对陶粒孔径大小影响不大;随着烧结时间的延长,两种类型陶粒比表面积和孔径均出现波动变化,后者比前者对陶粒比表面积和孔径大小影响明显;随着纳米Al_2O_3含量增加,在相同预热和烧结温度与时间下,陶粒比表面积逐渐增大,且20 nm以下孔径增多。     

纳米Al_2O_3的添加对粘土陶粒烧结特性的影响

将纳米Al_2O_3添加到粘土中制作陶粒,考察烧结温度、烧结时间及纳米Al_2O_3含量对陶粒比表面积和内部孔径变化的影响。结果表明,随着烧结温度的上升,无论是添加0 g或2 g纳米Al_2O_3,两种类型陶粒比表面积均呈下降趋势,但后者对陶粒孔径大小影响不大;随着烧结时间的延长,两种类型陶粒比表面积和孔径均出现波动变化,后者比前者对陶粒比表面积和孔径大小影响明显;随着纳米Al_2O_3含量增加,在相同预热和烧结温度与时间下,陶粒比表面积逐渐增大,且20 nm以下孔径增多。     

高性能水处理陶粒填料的研制

选择轻质材料粉煤、粘土及多种添加剂为原料,制备了用作水处理的微生物载体陶粒,比表面积达到10.626m2/g。经理化性能检测,并应用于厌氧生物滤池(AF)中,表明该种陶粒具备生物填料的优越性能。与AF空塔相比,AF陶粒塔的COD去除率和容积负荷均提高了58%。     

污泥与油页岩半焦制备陶粒滤料的研究

采用造粒、干燥、预热、烧结工艺，以油页岩半焦、粉煤灰、污泥三种固体废弃物为原料制备污水处理厂用人工陶粒滤料。以盐酸可溶率、筒压强度、空隙率和比表面积为陶粒滤料主要性能指标，探究陶粒烧制过程中原料配比、烧结温度及原材料特性等因素对陶粒性能的影响。实验结果表明：油页岩半焦与粉煤灰的最佳比例为3∶5,煅烧温度超过1125℃时陶粒的比表面积和空隙率有明显的降低。随着陶粒原料中污泥含量的提高，盐酸可溶率和筒压强度逐渐降低，而空隙率和比表面积逐渐升高，但仍符合CJ/T 299-2008标准的要求。油页岩半焦中残余的有机组分有利于陶粒制备过程中孔隙的形成。     

纤维陶粒作为填料在生物滤池中的快速挂膜

以小麦秸秆和电厂粉煤灰为主要原料,辅以外加药剂(水泥、石灰、石膏、水玻璃),经混合、成球、陈化和养护工序,制得免烧秸秆-粉煤灰纤维陶粒(简称纤维陶粒),并将其作为曝气生物滤池(BAF)的载体填料进行挂膜启动。试验考察了外加药剂对纤维陶粒比表面积的影响及挂膜过程中COD、氨氮和总磷的去除情况。结果表明,外加药剂对纤维陶粒比表面积的影响主次顺序为:石灰>水玻璃>水泥>石膏;优组合为(质量分数):石灰8%,水玻璃2%,水泥3%,石膏2.5%;在优组合下制得的纤维陶粒的比表面积为7.925 m2/g;挂膜启动后,COD、氨氮和总磷的去除率呈增加趋势,10 d后趋于平稳,平均去除率分别为87.3%、74.64%和80.01%,出水水质良好。     

水处理填料的研究进展

填料在水处理中有着广泛的应用,无论是好氧、兼氧还是厌氧过程中,填料都发挥着重要的作用。填料大致可分为固定式、悬挂式、分散型和新型生物填料等几种类型,每种填料都有其自身的优缺点,因此经过研究发展不断的进步与提高,对生物亲和亲水活性及磁种填料磁效应在废水生物降解中的应用的开发,可望大大提高废水生物降解的效率:在陶粒水处理填料的研究上,在比表面积和强度等性能上有大的提高的同时有望实现其免烧免蒸。本文就填料的研究进展、存在问题和发展方向进行了探讨。     

基于石墨烯/金纳米材料的生物传感应用

石墨烯是一种导电性强、比表面积大,结构力学稳定性好的新型二维纳米材料。金纳米材料是一种高催化效率和高抗氧化性的电催化剂。将石墨烯与金纳米材料复合,两者的比表面积增大、导电性增强,从而增强了电化学生物传感器的电子传导和灵敏度。因此,石墨烯-金纳米复合物被广泛应用于各种电化学生物传感器中。本文简单介绍了合成石墨烯-金纳米复合物的三种方法,并对石墨烯-金纳米复合物在电化学生物传感器方面的应用进行了综述。     

超重力旋转填料床的有效比表面积

以CO2-NaOH为介质,研究了填料结构、超重力因子、液体流量和气体流量等对两种多孔板错流旋转床有效比表面积的影响规律.结果表明,不锈钢多孔波纹板的有效比表面积大于聚丙烯多孔板,不锈钢多孔波纹板填料利用周期性变化的波纹表面不仅可以有效利用填料自身的比表面积,而且可起到良好的雾化扩展比表面积的作用,使有效比表面积增大至2.66倍.对实验数据进行回归得出了两种填料结构有效比表面积的关联式,根据关联式计算的有效比表面值与实验值吻合较好.     

SKHZYE菌在废水处理中的应用

试验采用SBR工艺,通过添加处理废水微生物的活性污泥与普通活性污泥对废水处理效果的比较,得出:当曝气时间为4h时,加菌的SBR反应器出水COD的去除率均在80%以上;NH4-N的去除率平均值达到了97.52%,其对废水的处理效果明显优于未加菌的SBR反应器。     

Preparation of decolorizing ceramsites for printing and dyeing wastewater with acid and base treated clay

A new type of decolorizing ceramsites for printing and dyeing wastewater were prepared, by means of acid activation, base neutralization, granulation and heating treatment, by using palygorskite, Hangjin2# clay, bentonite or sepiolite as raw materials. The experimental results show that, the decolorizing ceramsites made of palygorskite have the best performances among different clay minerals in treating printing and dyeing wastewater. Its decolorizing amount is 635 mL g^− 1 and the reduction in COD is 81%, after 5 min static treatment at normal temperature. After calcined at 700 °C for 1 h, the loss ratio of decolorizing ceramsites made of palygorskite is less than 5%. Treated with saturated (NH₄)₂SO₄ solution for 10 min, and then calcined at 300 °C for 10 min, the used decolorizing ceramsites can be reused for more than 15 times. The decolorizing effect of the decolorizing ceramsites is mainly attributed to the combined chemical flocculation reaction of various metal ions in the material, with minor physical adsorption involved.     

Evolution mechanism of pore structure in sintered coal gangue ceramsites

Preparation of high-strength densified ceramsites and porous water-retaining ceramsites to replace part of the original gravel aggregates and natural moisturizing materials, respectively, is an effective way for the resource utilization of coal gangue (CG). The pore structure of ceramsites affects their strength, density, porosity, etc. In this paper, CG was used as the sole raw material to prepare ceramsites at different temperatures (600–1220 °C). By using methods of thermogravimetry-differential scanning calorimetry (TG-DSC), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), element analysis (EA), heating microscope (HM), and density tester (DT), the evolution mechanism of pore structure in sintered coal gangue ceramsites (CGCs) was discussed. The results showed that there were two key temperatures: 950 °C and 1160 °C. Below 950 °C, the pore structure of CGCs was in a stable state, and the true, apparent, and closed porosity remained around 45%, 32%, and 12%, respectively. At 950–1160 °C, the true and apparent porosity decreased, and the closed porosity and compressive strength increased. Above 1160 °C, its performance deteriorated. During the heating process, the loss of carbon-containing components, phase transition, high-temperature diffusion and densification would change the pore structure. The appropriate temperature range for the preparation of porous water-retaining CGCs was about 950 °C, while that for preparing high-strength densified CGCs was about 1000–1160 °C. It was proved that qualified CGC products with different prospective applications could be prepared in different temperature regimes.     

雨水中病原微生物的控制技术

雨水已成为当今水环境污染的重要影响因素之一,同时它也是一种宝贵的可利用水资源,但是雨水中存在一定量不同种类的病原微生物,如不进行一定处理或处理方法不当,会对人体健康造成危害,迄今为止因雨水中病原微生物引发的环境问题及人类健康问题已有很多。当前对于雨水的污染控制研究往往局限于氮、磷、化学需氧量等常规指标,而对其中病原微生物去除的研究却很少涉及,专门针对雨水中病原微生物的控制技术则比较少。该文在介绍雨水中病原微生物的污染状况的基础上,阐述了美国最佳管理实践(BMPs)及过滤与消毒等技术在控制雨水中病原微生物方面的应用。     

不锈钢模具板化学蚀刻、抛光和电镀铬研究

研究了不锈钢模具板的化学蚀刻、化学抛光和电镀铬工艺。分析了影响蚀刻、化学抛光和电镀铬质量的因素,得到了化学蚀刻、化学抛光及电镀铬最佳工艺参数和操作规范。该工艺可以用于各种类型不锈钢的化学蚀刻、化学抛光和电镀铬处理。     

纤维用纳米二氧化硅粉体的表面改性及表征

目前,纳米二氧化硅(SiO2)粉体已广泛应用于纤维的改性中。选择了2种偶联剂、3种表面活性剂对纳米二氧化硅粉体进行表面改性,并采用分光光度法、粒度分析法表征改性效果。结果表明:改性剂的种类、用量的不同对改性效果影响很大;同时也发现了选用偶联剂和表面活性剂按一定的比例复合使用,改性效果更好。     

微污染水处理新工艺

主要介绍对微污染水处理的几种新方法,如：纳米二氧化钛（TiO2）光催化技术、二氧化氯氧化消毒处理技术、臭氧氧化消毒处理技术以及反渗透水处理技术,并将这几种深度水处理方法进行比较,客观地提出其优点与不足.     

超细二氧化锆干燥方式探讨

介绍了几种常用的制备纳米粉体的干燥方法。研究了水热反应制备二氧化锆粉体过程中，直接干燥法、共沸蒸镏和超临界干燥3种常用的干燥方法对最终产品粒子大小和微观形态的影响。通过比较，直接干燥法制备的纳米粒子粒径大于100nm，而采用共沸蒸馏和超临界干燥制得的粉体分散性好，可制备出粒径小于10nm的粉体。因此，共沸蒸馏和超临界干燥法是良好的干燥方法。     

纳米技术在相变储热材料中的应用

结合纳米颗粒的特殊尺寸效应,把纳米技术运用到相变储热材料的制备和改进中,可获得纳米流体、纳米胶囊和复合纳米相变材料等一系列性能优异的纳米相变储热材料。新型的纳米相变材料逐渐被利用到生产和生活的各个储热领域,引领着相变储热技术的发展方向。本文综述了纳米相变材料的研究进展,介绍了纳米相变材料的应用,展望了纳米相变材料的未来发展方向。