底泥陶粒曝气生物滤池处理生活污水的试验研究

为探究底泥陶粒滤料和市售陶粒滤料对曝气生物滤池( BAF)效能的影响,构建了底泥陶粒曝气生物滤 池(SSC-BAF)和市售陶粒曝气生物滤池(CTC-BAF)对比试验体系,考察了 BAF 启动挂膜、不同水力停留时间对生活 污水中 COD、NH3-N、TP 去除效果的影响。 结果表明,底泥陶粒表面粗糙,孔隙性较好,比表面积较大,生物附着性较 强,适于作微生物的载体。 微生物在底泥陶粒滤料上挂膜成功仅需 12 d,且 SSC-BAF 对 COD、NH3-N、TP 的去除率比 CTC-BAF 分别提高了 9. 19、7. 55、11. 42 个百分点。 水力停留时间对 BAF 系统去除 COD、TP 有较大影响,对 NH3-N 的 去除影响较小。 当水力停留时间为 22 h 时,SSC-BAF 对 COD、NH3-N、TP 的去除效果均优于 CTC-BAF,平均去除率分 别为 77. 24%、71. 21%、73. 92%。 以河道底泥为原料制备的陶粒可用作 BAF 滤料,底泥陶粒滤料对 BAF 效能的提升 更显著。     

煤矸石陶粒滤料制备及在生物滤池中应用研究

利用煤矸石作为主要原料,制备了生物滤池陶粒滤料。将滤料用于曝气生物滤池反应器,结果表明：煤矸石陶粒滤料挂膜快、易于反冲洗,对水中有机物和NH3-N的去除效果良好：在启动后的第6天,COD的除去率就达90.36%;第9天,NH3-N的去除率达到81.63%。反冲洗24h后,COD的去除率恢复正常;96h后,NH3-N去除率恢复正常。当停留时间为2h、气水比为2.5、pH值为8～9时,NH3-N的除去率最高;当停留时间为2.5h、气水比为2.5时,COD的除去率最高。     

铁尾矿基陶粒的物理力学性能及其微观性质研究

我国铁尾矿堆存量高达十几亿吨,造成了土地资源占用和生态环境污染等问题,因此,对铁尾矿进行资源化利用有重要意义。以石人沟铁矿选矿厂铁尾矿为主料、唐山矿业公司煤矸石为辅料烧制陶粒,研究了焙烧温度、焙烧时间、铁尾矿用量对陶粒的堆积密度、表观密度、筒压强度、吸水率等物理力学性能的影响,并借助XRD、偏光显微镜等测试技术,对陶粒的物相组成和微观形貌进行分析。结果表明,在焙烧温度1100℃、焙烧时间20min、铁尾矿用量75%时,可以得到筒压强度8.78MPa、堆积密度0.87g/cm³、表观密度1.57g/cm³、吸水率7.93%的陶粒,满足国标GB/T17431.1—2010中900级轻集料陶粒的性能要求;焙烧过程中石英发生了明显的玻璃化现象,不同组分反应生成低共熔点液相,使得陶粒内部结构更为致密,进而提高了陶粒的强度、降低了陶粒的吸水率;焙烧时生成的液相对气体形成束缚,使得陶粒内部有气孔产生。研究结果为实现铁尾矿资源二次利用提供了参考。     

粉煤灰陶粒滤料的制备及在生物滤池中的应用研究

利用粉煤灰作为主要原料,制备生物滤池陶粒滤料。将该滤料作为生物反应器的生物膜载体,处理城市生活污水。反应器运行期间,COD、氨氮的平均去除率为85.47%、66.95%。在停留时间1.25 h、气水比4.0的条件下,COD去除率最高,为95.02%;停留时间1.5 h,气水比2.0,废水pH值在8～9,氨氮的去除率均为最高,为79.02%。反冲洗12 h后,COD和氨氮的去除率恢复正常。     

钨尾砂生物陶粒的制备及性能研究

以江西大余下垄钨矿的尾砂为原料,炉渣、粉煤灰、粘土为辅料,采用焙烧法进行了制备多孔生物陶粒滤料的试验研究。结果表明,在钨尾砂、炉渣、粉煤灰、粘土的体积比为4∶1.5∶1.5∶1,焙烧温度为1 100 ℃条件下,制备出的生物陶粒粒子密度为1.61 g/cm³、堆积密度为1.10 g/cm³、比表面积为9.7 m²/g、酸可溶率为0.17%、碱可溶率为0.33%、筒压强度为8.1 MPa。用该生物陶粒处理COD_Cr为817 mg/L的实际污水,挂膜速度快,微生物附着量大,易反冲洗,20 d COD_Cr下降率达到93%以上。     

脱硫石膏在铁尾矿制备陶粒中的应用

以烧结厂脱硫所产生的脱硫石膏和选铁后的铁尾矿为主要原料,对铁尾矿陶粒的配方和焙烧制度进行了研究。结果表明：尾矿、脱硫石膏、粉煤灰和煤粉的最佳质量配比为57.2%∶16.8%∶22.5%∶3.5%,在预热温度300℃,焙烧温度1110℃,焙烧时间30 min,冷却温度500℃的焙烧制度下烧制陶粒,性能满足 GB/T 17431.1-2010的质量要求。     

矿冶废弃物填料对生活污水的吸附性能研究

填料是人工湿地的主要组成部分,通过实验研究了粉煤灰、钢渣、高铁尾矿、铁尾矿、铁屑五种产量较大的矿冶废弃物作为人工填料对生活污水中TP、TN及COD的吸附性能。结果显示,24h内五种填料对污染物的去除随投加量的增加而增大。五种填料对TP的吸附比较明显,其中粉煤灰和钢渣去除效率最高,10min内去除效率可达90%以上。同时发现五种填料对TN、COD的吸附效果不理想,在24h内TN和COD去除率最高的均为钢渣,分别为15.73%和12.38%。     

低硅铁尾矿制备陶粒滤料试验研究

铁尾矿是铁矿选矿过程中产生的固体废弃物,大量铁尾矿堆积在尾矿库中不仅浪费了资源,也增加了 企业运行成本,更会危害当地生态环境。 以杨家湾尾矿库低硅铁尾矿为主要原料,掺入了铜尾矿、污泥等固体废弃物, 通过烧结法制备陶粒。 在铁尾矿、铜尾矿、污泥、煤粉质量比 8 ∶1 ∶1 ∶1,水料比 1 ∶5,烧结温度 1 100 ℃ 、烧结时间 50 min 条件下,制得烧结陶粒滤料,其表观密度为 1 544. 90 kg / m3,堆积密度 785. 7 kg / m3,筒压强度 3. 23 MPa,1 h 吸水率 25. 9%,含泥量 0. 98%,空隙率 51. 37%,比表面积 0. 52×104 cm2 / g,盐酸可溶率 1. 80%,破碎与磨损之和 0. 70%,满足 GJ / T 299—2008《水处理用人工陶粒滤料》人工陶粒滤料指标,可以作为水处理用人工陶粒滤料,具有工业化应用前景。     

利用钒尾矿制备高性能陶粒

以钒尾矿为主要硅铝原料制备陶粒,对粉煤灰和黏土的添加比例、制粒工艺参数、焙烧制度进行了系统的研究。结果表明,质量比为6∶3∶1的钒尾矿、粉煤灰、黏土混合料,在制粒水分为8%,制粒时间为20 min,生陶粒预热温度为350 ℃,预热时间为30 min,焙烧温度为1 180 ℃,焙烧时间为12 min时,制得的陶粒堆积密度为691 kg/m³,吸水率为1.4%,筒压强度为10.7 MPa。XRD和SEM分析表明,在由钒尾矿生成陶粒的过程中生成了莫来石,并产生了对陶粒强度起支撑作用的非晶态凝胶相。     

低硅铁尾矿多孔陶粒的制备及污水处理效果

以某低硅铁尾矿为主要原料制备出了尾矿添加量达77%的多孔陶粒,并通过试验室曝气生物滤柱考察了所制备陶粒对模拟生活污水的处理效果。结果表明：该陶粒表面粗糙,内部多孔,表观密度、显气孔率和平均孔径分别为1.33 g/cm³、54%和19.80 μm,重金属浸出试验浸出液中的重金属浓度符合国家地表水环境质量标准。以该陶粒为滤料的曝气生物滤柱对模拟污水的处理效果良好,COD_Cr、NH+₄-N、TN的去除率分别为84.26%、84.01%和25.87%;滤柱内陶粒上附着的微生物种类丰富,进水端单位质量陶粒上的生物脂磷总量可达371.63 nmol/g,陶粒表面和内部分别占90.79%和9.21%。     

粉煤灰-煤矸石质多孔陶粒的制备研究

以粉煤灰和煤矸石为主要原料,采用添加造孔剂法烧制出粉煤灰多孔陶粒,研究了原料中粉煤灰与煤矸石的配比、烧结温度对多孔陶粒的烧结外观、气孔率、抗压碎强度、晶相组成和微观结构的影响。实验结果表明,随着煤矸石添加量和烧结温度升高,气孔率下降,抗压碎强度增大;当成孔剂添加量30%、粉煤灰与煤矸石质量比46.2∶19.8、烧结温度1 120 ℃、保温时间30 min时,所得多孔陶粒晶相组成稳定,抗压碎强度较高,内部孔隙发达,且多为三维贯通的通孔结构。     

赤泥等工业固体废物制备陶粒的研究

分析了赤泥、煤矸石、粉煤灰等原料的基本特性，经配比、粉磨、成球，在一定温度下焙烧，制备出了结构均匀、性能良好的陶粒。讨论了赤泥陶粒的膨胀机理，指出以赤泥为主要组分搀加一定量的粉煤灰和煤矸石完全可以制备出符合要求的陶粒。     

低硅铁尾矿制备轻质陶粒试验研究

为解决低硅铁尾矿大量堆存且利用难度大等问题,以杨家湾尾矿库低硅铁尾矿为主要原料,掺入了某铜尾矿和市售煤粉,通过烧结法制备轻质烧结陶粒,并考察了原料配比、水料比、尾矿粒度、烧结条件等因素对陶粒性能的影响。结果表明,质量配比为m(铁尾矿)∶m(铜尾矿)∶m(煤粉)=8∶1∶1（即铁尾矿掺量80%）、水料比1∶5、烧结温度1 120 ℃、烧结时间20 min的条件下制备出堆积密度为873.2 kg/m3、筒压强度5.13 MPa、1 h吸水率为7.65%的轻质陶粒,结合陶粒形貌、物相及热重分析,陶粒烧结过程中产生了起增强强度作用且呈致密网状结构的透辉石。该研究为低硅铁尾矿的资源化利用提供了新的利用途径。      

煤矸石处置与综合利用研究

为了减少煤矸石、粉煤灰、尾矿、废石、弃渣等固体废物的产生量,研究了煤矸石处置与综合利用技术,分析了孝义市煤矸石的产生和堆存情况、煤矸石的危害以及现阶段煤矸石的综合利用情况,研究了煤矸石处置与综合利用技术思路,确保煤矸石科学、无害化堆存以及煤矸石能够综合利用.重点分析了规模化利用技术,主要为煤矸石生产免烧透水砖、透水珠技...     

酸浸钒渣制备高强陶粒工艺

为了提高酸浸钒渣的利用效率,以商洛千家坪钒渣为主要原料,添加黏土和粉煤灰制备建筑用烧结陶粒。对陶粒制备过程中各物料的配比、制粒工艺参数、预热和焙烧制度进行了系统研究。结果表明,物料配比为钒渣∶粘土∶粉煤灰=6∶1∶3、制粒用水量为18%、制粒时间为15 min、预热温度为400℃、预热时间为30 min、焙烧温度为1160℃、焙烧时间为20 min的条件下,可制得筒压强度为11.58 MPa,堆积密度为1014.7 kg/m3,吸水率为5.61%的高强陶粒。SEM和XRD分析结果表明,钒渣在烧结成陶粒的过程中主要产生了石英、斜长石和钾长石相,形成了结构致密、孔骨架良好的矿物集合体,因此提高了陶粒的强度。      

底泥陶粒的制备及其性能研究

为实现河道底泥的无害化和资源化利用,以河道底泥为主要原料,膨润土、淀粉、石灰石为辅料,采用高温烧结法制备底泥陶粒。通过单因素试验探讨膨润土、淀粉、石灰石用量对陶粒性能的影响,采用正交试验优化陶粒的原料配比和焙烧工艺,并通过XRD、SEM分析陶粒的物相组成、微观结构。结果表明,适宜的原料配比为：底泥、膨润土、淀粉及石灰石的质量比70∶30∶10∶13,最佳的工艺条件为预热温度400 ℃、预热时间10 min、焙烧温度1 000 ℃、焙烧时间15 min。在该条件下制得的陶粒堆积密度为725.52 kg/m³、表观密度为1 326 kg/m³、吸水率为25.00%、抗压强度为3.32 MPa、除磷率为98.69%。底泥陶粒表面粗糙,孔隙结构丰富,吸水渗透性好,除磷率较高,是一种可以应用于水处理的陶粒滤料。