以水化硅酸钙为基质的人工湿地系统除磷研究

添加水化硅酸钙作为人工湿地的基质,旨在强化湿地系统对磷的去除能力,减轻水体富营养化.采用模拟试验系统考察了水化硅酸钙粒径、投加量及水力停留时间对除磷效果的影响.结果表明,在水化硅酸钙粒径为4目、投加量为80 g时系统达到最佳的除磷效果,一个月后去除率稳定在75%左右,与对照人工湿地相比,去除率可提高20%以上;停留时间越长,系统对磷的去除效果越好,停留时间为4 d的去除率比停留时间为2 d和1 d的分别高约5%和20%;水化硅酸钙对植物的生长和除磷能力有明显的促进作用.同时,湿地植物代谢可以有效控制水化硅酸钙本身对出水pH的影响,使水体pH值稳定在8.2左右.     

冰乙酸改性狐尾藻对铜离子的吸附

以廉价而且易种植培育的沉水植物为原料,吸附重金属离子,降低废水中重金属离子浓度.采用冰乙酸对沉水植物狐尾藻进行改性,然后,取酸改性狐尾藻置于600 mg/L,pH=4的硝酸铜溶液搅拌处理2h,测试吸附重金属Cu~(2+)的能力.结果表明,狐尾藻经冰乙酸改性之后,吸附性能更好,对废水中重金属Cu~(2+)的吸附效率达到92.2%,高于未改性狐尾藻的吸附效率(85.6%).三次循环吸附后,吸附效率仍达到86.3%,拟合Elovich方程,第一次循环吸附R~2=0.9998,第四次循环吸附R~2=0.9999,线性关系均较好,表明拟合的二级动力学方程得到的最大吸附量与实验值基本吻合,为生物吸附材料的开发提供了理论依据.     

水化硅酸钙强化空心菜浮岛除磷能力的研究

为了提高生态浮岛对水体中低浓度磷的去除效果,引入水化硅酸钙作为生态浮岛的基质,在人工气候室环境条件下,研究了水化硅酸钙对空心菜浮岛除磷能力的强化作用。在确定了适用于浮岛的水化硅酸钙投加量和粒径之后,通过比较不同数量空心菜的除磷效果,确定了较佳的植株数量。在此基础上,将水化硅酸钙和植物相结合,研究其对不同浓度磷的去除效果,并和普通空心菜浮岛进行比较。结果表明：水化硅酸钙强化的空心菜浮岛的除磷效果明显好于普通空心菜浮岛,前者的植株质量平均增长倍数为2．9,后者的为2．0;单独采用水化硅酸钙会导致水体的pH值从7．95上升到9．0左右,而水化硅酸钙强化的空心菜浮岛则维持水体的pH值在8．0左右。     

水化硅酸钙材料的特殊用途

本文着重介绍了日本在蒸压水化硅酸钙材料方面的特殊用途,如加气混凝土作为水处理过滤材料、微生物载体、以及在红潮对策中的应用,高技术的硬硅钙石保温材料等材料的应用。     

水化硅酸钙对氯离子的吸附

通过化学分析法测定了水化硅酸钙(C-S-H)吸附氯离子的能力;通过核磁共振法和拉曼光谱法测定了水化硅酸钙的结构.结果表明:水化硅酸钙吸附氯离子的能力与其结构密切相关,水化硅酸钙平均链长约为4时,其吸附氯离子的能力最强;氯盐阳离子促进了水化硅酸钙链长的增加,使其吸附氯离子的能力增强;与钠离子相比,钙离子更能促进水化硅酸钙链长的增加,从而使其吸附更多的氯离子.     

水化硅酸钙粉体对硅橡胶的补强作用

将在较低温度与压力条件下动态水热合成的白色水化硅酸钙粉体作为硅橡胶填料,制备通用型硅橡胶复合材料。研究了不同水热合成制度制备的水化硅酸钙粉体性质及水化硅酸钙粉体、碳酸钙、石英矿粉对硅橡胶力学性能的影响,实验结果表明:在120℃±5℃的条件下制备的水化硅酸钙粉体对硅橡胶具有良好的增强性能;除粉体粒径大小外,其表面反应活性也是影响补强作用的重要因素。     

用水化硅酸钙制造防燃陶瓷纸的研究

本文研究了用水化硅酸钙制造防燃陶瓷纸的方法及工艺,也研究了造防燃纸用水化硅酸钙的特性及其阻燃机理,研究结果表明:用水化硅酸钙等无机物做复合阻燃剂可以制造出相当于日本88年样品水平的防燃陶瓷纸。     

曝气预处理强化底泥对磷的吸附效果研究

针对水体底泥比表面积大及富含粘土、铁铝氧化物、碳酸钙等矿物颗粒的特点,开展了曝气预处理强化底泥吸磷效能的研究.试验结果表明：在对底泥进行曝气的过程中,上覆水中的磷含量保持在较低水平（0.017 mg/L）;底泥对磷的累计吸附量和吸附速率均显著高于未经曝气预处理的底泥.吸附312 h后,预处理底泥对溶解性磷酸盐（SRP）和总磷（TP）的吸附速率分别降至2.484和2.53 mg/（kg·h）,而未预处理底泥的吸附速率分别降至0.391和0.896 mg/（kg·h）.不同的底泥吸附磷后,其弱吸附态磷（NH4Cl-P）及铁结合态磷（BD-P）的含量显著增加,说明磷被底泥吸附时,可能最先形成生物可利用态磷.     

拉曼光谱用于水化硅酸钙聚合状态的探索性研究

水泥的主要水化产物水化硅酸钙凝胶(C-S-H)组成与结构的研究,对于理解、调节与控制水泥基复合材料的力学性能与化学稳定性具有重要意义。讨论了拉曼光谱在C-S-H结构研究中的应用;通过拉曼光谱技术对溶液反应法合成的水化硅酸钙(钙硅比为1.5)的聚合状态进行了探索性研究,结果与红外光谱的进行了对比。结果表明,该种水化硅酸钙的硅氧四面体结构主要以Q1、Q2两种形式存在。     

C-(A)-S-H对氯离子的吸附性能研究

通过化学沉淀法合成了不同钙硅比(n_(Ca)/n_(Si)=0.8～2.0)和不同铝硅比(n_(Al)/n_(Si)=0～0.6)的水化硅酸钙(C-S-H)和水化硅铝酸钙(C-A-S-H),并以氯盐溶液浸泡结合离子色谱仪(IC)研究了这2种水化产物对氯离子的吸附特性;同时结合傅里叶红外光谱法(FTIR)和扫描电镜(SEM)研究了钙硅比、铝硅比对C-(A)-S-H结构及其微观形貌的影响.结果表明:随着浸泡液浓度的增大,C-S-H和C-A-S-H对氯离子的吸附量均逐渐增大,吸附曲线符合Freundlich吸附模型;钙硅比和铝硅比影响着C-(A)-S-H的聚合度和结构,C-(A)-S-H的氯离子吸附能力随钙硅比有先升高后降低的趋势;随着铝硅比的增大,尤其是铝硅比超过0.2之后,C-A-S-H吸附氯离子的能力明显降低.     

乳化沥青对水化硅酸钙孔结构及微观形貌的影响

针对未掺乳化沥青的纯水化硅酸钙和用Na_2SiO_3·9H_2O,Ca(NO_3)_2·4H_2O,NaOH,去离子水及阴离子乳化沥青合成的水化硅酸钙,采用氮吸附-脱附试验、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等测试方法对比研究了乳化沥青对水化硅酸钙孔结构及微观形貌的影响,并运用FHH模型分析了其表面分形特征.结果表明:纯水化硅酸钙和掺杂乳化沥青的水化硅酸钙比表面积相差较小,且微孔分布几乎一致,说明掺杂乳化沥青后插层作用和"开孔"效应并未发生;乳化沥青可促进水化硅酸钙形成孔径较大的中孔,减少孔径较小的中孔,而对大孔及微孔的孔结构几乎没有影响;纯水化硅酸钙和掺杂乳化沥青的水化硅酸钙表面分形特征存在差异;沥青表面乳化剂中的—COOM基团与Ca键合可使水化硅酸钙胶束包裹在乳化沥青颗粒表面.     

钙硅比对溶液法制备的水化硅酸钙形貌影响

水化硅酸钙(C—S—H)是水泥最主要的水化产物之一,它对现代混凝土的各种使役性能有重要影响。该文以硝酸钙(Ca(NO3)2.4H2O)和硅酸钠(Na2SiO3.9H2O)及去离子水为原料,在60℃温度下采用溶液反应合成方法制备出了反应龄期为7 d,初始钙硅比分别为1.0、1.3、1.5、1.7的C—S—H。利用SEM对制备出的C—S—H进行了形貌测试。结果表明随着初始钙硅比从小到大的变化,C—S—H微观形貌从开始的片状结构到针棒状结构逐渐过渡。     

轻质硅酸钙制品湿法成型中凝聚体系研究

介绍了用于硅酸钙制品生产中的４种凝聚体系及相应的制品性能，探索了有关作用机理。     

水化硅酸钙晶种对水泥净浆早期强度影响的实验研究

目前国内市场上的早强剂有很多缺点,针对此状况,利用溶液反应合成法制备了水化硅酸钙晶种.重点研究了晶种不同掺量及晶种形态对水泥净浆早期强度的影响规律,实验结果表明,水化硅酸钙晶种的掺加可显著提升水泥净浆的早期强度;对成本控制也十分有利,有一定的推广价值.     

以磷酸钙盐形式从污水厂回收磷研究

磷是一种不可再生的资源,也是造成水体富营养化的关键因素,为此在北京某污水厂进行了从厌氧段末端上清液中以磷酸钙盐形式回收磷的试验.考察了pH、温度、反应时间等参数的影响,建议采用曝气和投加碱液相结合的方法调节pH值至9.3～9.5,此时磷回收率可达80%左右.