高盐脱硫废水水泥化固定基础实验研究

通过正交实验分析了固化体的最佳质量配比,研究了掺不同水样对固化体性能的影响,并采用浓缩脱硫废水作为掺和物,研究了固化体对结合Cl~-能力的影响。结果表明:固化体的最佳质量配比为m(水泥):m(粉煤灰):m(高盐水):m(河砂)=0.97:0.17:0.60:0.98;水中Cl~-与水泥中铝酸三钙相生成的Friedel's盐能提高固化体抗压强度;浓缩脱硫废水中的硫酸盐会导致结合Cl~-能力下降,Cl~-浸出率升高;固化体中自由Cl~-质量分数较高,可用作无钢筋材料或路缘石等。     

掺加固化剂后放置时间对底泥固化效果的影响

以水泥、粉煤灰为主固化剂对嘉兴市连三连四荡底泥进行固化处理,通过无侧限抗压强度试验,重点研究含水率为34%的土样掺加8%的固化剂后放置不同时间后再击实对固化底泥干密度和强度的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)试验进行了解释,并分析其微观结构演化特征。结果表明,底泥掺加固化剂后,随着放置时间的增长,水泥水化反应使土体颗粒形成更大的土颗粒团聚体,从而改变土的性质,导致土体结构越来越疏松,固化底泥干密度和强度总体呈降低趋势。结果可为底泥固化工程提供理论与技术指导。     

河道重金属污染土固化/稳定化技术在深圳河第四期工程中的应用

为高效处置深圳河第四期工程中河道重金属污染土,采用固化/稳定化技术,对工程范围内的污染土进行取样检测和试验分析。结果表明,添加8%的水泥并固化15d后,固化物料浸出液危害成分浓度满足渗滤液污染物浓度(TCLP)的要求,污染土固化后的无限抗压强度(UCS)大于1 MPa,可满足工程要求,验证了河道重金属污染土固化/稳定化技术在深圳河第四期工程中应用具有可行性。     

不同预处理剩余污泥的中温厌氧消化试验研究

设计单因素试验,考察了热处理时间和碱投加量对剩余污泥有机质溶出和厌氧消化产沼气的影响。结果表明:加热和碱预处理均可明显地促进有机质溶解和提高厌氧产气效率;与原污泥相比,高温处理20 min后,剩余污泥可溶性有机质和累积厌氧产气量达到最高,分别为2 550 mg/kg和3 275.33 mL,较对照污泥分别增加了7.4倍和34.15%;高浓度CaO(6%和10%)处理后,剩余污泥中STOC浓度分别达到3 280 mg/kg和3 340mg/kg,较对照污泥STOC浓度(305 mg/kg)提高了9.75和9.95倍;CaO预处理对污泥厌氧消化影响较复杂,表现为低浓度促进产气和高浓度抑制产气;2%CaO处理下,累积产气量比对照提高了39.87%;6%和10%CaO处理下,累积产气量低于对照污泥。     

高温熔融处理废弃SCR催化剂过程中的重金属固化研究

为探究废弃SCR催化剂在高温熔融处理过程中的重金属(As、Pb、Se、V)固化效果,采用高温管式反应炉对加入复合添加剂CaO-Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3和焦炭的废弃催化剂进行熔融实验,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和重金属浸出实验分析熔融温度和熔融时间对重金属浸出和挥发特性的影响。结果表明:高温熔融处理技术可有效稳固废弃SCR催化剂中的重金属;熔融温度对废弃催化剂的重金属浸出和挥发特性影响显著,随着熔融温度的升高,As、Pb、Se和V的浸出质量浓度显著下降;4种重金属的挥发率排序为:PbSeAsV,其中Pb和Se的挥发率随温度先升高后降低,As和V在不同温度下的挥发率均接近0;随着熔融时间的延长,As、Se和V的浸出质量浓度先增加后降低,Pb的浸出质量浓度单调降低;熔融时间对重金属挥发特性的影响不显著。     

污泥湿式氧化试验研究及经济性分析

为优选污泥湿式氧化处理的反应条件并考察反应效果,在反应釜试验装置上通过正交试验研究了温度、过量空气系数和停留时间等因素对处理效果的影响;对产物中的固、液、气三相分别展开了热重分析、元素分析、化学需氧量测试和气体成分分析,并对固相和液相产物中重金属的质量分数进行了分析.结果表明:在优选条件下,污泥的有机质分解率可达90%以上;固相产物残渣的热失重率小于10%,液相产物有一定的化学需氧量,可返回市政污水处理厂进行处理;气相产物无SO_2和NO_x;重金属富集于残渣中;初步经济性分析发现,污泥湿式氧化的综合处理成本约为130元/t.     

危废焚烧灰渣的等离子熔融特性研究

通过直流等离子体电弧熔融技术对危废焚烧灰渣熔融固化的处理效果的实验室研究,着重研究了其添加剂用量和熔融温度对灰渣中重金属固化效果和重金属的毒性浸出特性的影响,并对飞灰、底渣和熔渣的化学组成、物相组成、重金属毒性浸出特性和微观结构等进行了深入分析。结果表明,随着添加剂用量增加,熔渣中重金属固化率提高,重金属浸出质量浓度显著降低。熔融温度从1 250℃升高到1 450℃,重金属Cr、Ni、Cu、Zn的固化率显著提高,Pb、As的固化率逐渐降低。等离子体熔融产出的熔渣重金属浸出质量浓度都远低于毒性标准限值。本试验对于灰渣等离子熔融机理进行了深入研究,试验出最佳运行工况,对灰渣等离子技术装备的工业化开发具有重要意义。     

长时间扰动对城市内河底泥的影响分析

为分析长时间扰动对城市内河底泥的影响,通过对河流底泥施加长时间扰动,分析底泥中悬浮固体浓度(MLSS)、挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)和化学需氧量(COD)。结果表明,连续扰动对底泥减量效果明显,添加生活污水的减量幅度超过50%。但连续扰动对COD的降低效果并不明显。扰动作用可提高底泥中的溶解氧含量,加快底泥中的有机物降解。采用扫描电子显微镜观察发现,扰动是通过将大的聚集体分散,增加与水中微生物的接触,从而提高底泥的降解效率。研究成果对于治理城市内河底泥污染有一定参考价值。     

PFI磨机械预处理对精制竹纤维性能的影响研究

采用Cl2/H2O2深度脱木素和机械法预处理(PFI磨打浆),溶解残余木质素,并松动竹纤维细胞壁多层结构,增加纤维素的比表面积暴露更多的游离羟基。采用新型纤维质量分析仪检测预处理过程纤维形态的变化;离心法测定浆料的保水值,评价细胞壁帚化程度;X射线衍射仪(XRD)分析揭示预处理程度与纤维素结晶度变化的关系;最后采用氧化法验证预处理对竹纤维素反应性能的改善程度。结果表明,高转数的PFI机械处理对竹纤维性能影响显著,纤维分丝帚化由0.781%升至1.072%,保水值(WRV)从112.8%升至213.6%。经过PFI的高转速后,纤维素结晶度指数从66.4%降至50.0%。在氧化反应中,纤维素的氧化度从0.85增至1.03 mol/AGU,羟基氧化率增大了约25%,纤维的试剂可达性得到改善,竹纤维的化学反应性能显著提高。     

花溪水库底泥重金属含量分布与生态风险评估

花溪水库为典型的岩溶山区水库,为贵阳市重要的水源地,为查清花溪水库底泥重金属分布状况,在2个横断面上共采集21组底泥样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb等重金属元素的含量,分析其在横断面上的分布特征及含量水平,同时采用潜在生态风险评价法和地积累评价法进行生态风险评估,系统分析了水库2个不同断面的重金属污染程度。结果表明,入库断面重金属含量水平较低且低于背景值,其浓度顺序为Zn>Cr>Cu>As>Pb>Cd;重金属含量具有随离岸距离增加而减少的规律,主要是受周边农业活动影响所致;开阔断面重金属含量水平较低,浓度顺序为Zn>Cr>Cu>Pb>As>Cd;重金属含量具有自左岸向右岸递增的规律,主要与河流流速及底泥颗粒大小有关;水库底泥重金属污染为轻度污染,且入库断面污染程度右岸>左岸>河心,开阔断面各重金属污染程度从左岸至右岸逐渐增高。     

疏浚淤泥半固化效果及无侧限抗压强度分析

为解决固化疏浚泥无法储存的问题,提出了疏浚泥半固化处理方法,对不同水泥掺量和养护龄期的疏浚泥进行了击实试验,并利用击实土样进行了无侧限抗压强度试验。试验结果表明,当水泥掺量较大时,固化效果明显,但不易于击实;当水泥掺量适当时,击实效果明显,且击实强度随龄期的增加而增大,进而获得了最佳击实条件为水泥掺量为44g/kg时自然养护7d,其无侧限抗压强度可达188kPa。     

危险废物焚烧飞灰熔融处理过程重金属行为的研究

对危险废物焚烧飞灰的成分进行了分析,测定了典型重金属成分的含量和浸出毒性。在自行设计的小型电热式熔融炉上进行飞灰的熔融实验,着重对熔融过程中重金属的固化机理及熔渣的浸出特性进行了分析。结果表明,添加CaO能普遍提高重金属的固定率,而添加SiO2后易挥发重金属的固定率提高明显。同时,惰性气氛能显著改善重金属的固化效果。经过1400℃高温处理后的熔渣不具有浸出毒性,具备安全填埋的条件。     

Perturbation solution for solidification of pure metals on a sinusoidal mold surface

A linear perturbation method is used to solve two-dimensional heat conduction problem in which a liquid, becomes solidified by heat transfer to a sinusoidal mold of finite thickness. The finite difference method is used to discretize the governing equations. The molten metal perfectly wets the mold surface prior to the beginning of solidification, and this leads to a corresponding undulation of the metal shell thickness. The influence of physical parameters such as the thermal capacities of shell and mold materials, and mold surface wavelength on the growth of solidified shell thickness is investigated. Analytical results are obtained for the limiting case in which diffusivities of the solidified shell and the mold materials are infinitely large, and compared with the numerical predictions to establish the validity of the model and the numerical approach.     

染料残渣焚烧中重金属的迁移特性研究状况

以染料残渣中重金属为研究对象，从重金属对人体的危害和样品收集及分析方法出发，对染料残渣焚烧处理过程中重金属的迁移特性及迁移机理进行了全面的综述和分析。影响重金属迁移特性的主要因素为焚烧温度及残渣中氯的含量，有机氯比无机氯对重金属迁移的影响大，更容易使重金属由固态向气态迁移。对重金属的迁移特性进行论述将为进一步对其在焚烧处理过程中固化、稳定化的研究提供一定的理论依据。     

静三轴试验中固化疏浚泥的力学特性研究

为正确理解固化疏浚泥的力学性质,通过对固化疏浚泥进行固结不排水静三轴压缩试验,研究了围压和固化剂掺量对固化疏浚泥的破坏形式、应力—应变关系及抗剪强度参数的影响。试验结果表明,随着固化剂掺量的增加,固化疏浚泥的应力—应变关系由应变硬化型变为应变软化型;破坏形式由塑性破坏向脆性破坏过渡,而围压对其破坏形式无影响;固化疏浚泥的强度和抗变形能力均随着围压和掺量的增加而增大,但当围压小于土体内结构体的屈服强度时,围压对抗变形能力的影响可忽略;粘聚力和内摩擦角随固化剂掺量分别呈对数型和线性规律增长。     

Numerical Method for Calculation of Complete Casting Processes—Part I: Theory

This article presents a method for calculation of the complete casting process, including the pouring of the liquid metal into the mold, its solidification, the deformation of the solidified cast, the formation of airgaps between the cast and the mold and their influence on the heat transfer, and the residual stresses. An original phase-change procedure is developed, valid for an arbitrary number of pure metals and/or alloys. A collocated version of a segregated finite-volume method is used to calculate both the liquid metal flow and the deformations and stresses in solids.     

Heat transfer enhancement for thermal energy storage using metal foams embedded within phase change materials (PCMs)

In this paper the experimental investigation on the solid/liquid phase change (melting and solidification) processes have been carried out. Paraffin wax RT58 is used as phase change material (PCM), in which metal foams are embedded to enhance the heat transfer. During the melting process, the test samples are electrically heated on the bottom surface with a constant heat flux. The PCM with metal foams has been heated from the solid state to the pure liquid phase. The temperature differences between the heated wall and PCM have been analysed to examine the effects of heat flux and metal foam structure (pore size and relative density). Compared to the results of the pure PCM sample, the effect of metal foam on solid/liquid phase change heat transfer is very significant, particularly at the solid zone of PCMs. When the PCM starts melting, natural convection can improve the heat transfer performance, thereby reducing the temperature difference between the wall and PCM. The addition of metal foam can increase the overall heat transfer rate by 3-10 times (depending on the metal foam structures and materials) during the melting process (two-phase zone) and the pure liquid zone. The tests for investigating the solidification process under different cooling conditions (e.g. natural convection and forced convection) have been carried out. The results show that the use of metal foams can make the sample solidified much faster than pure PCM samples, evidenced by the solidification time being reduced by more than half. In addition, a two-dimensional numerical analysis has been carried out for heat transfer enhancement in PCMs by using metal foams, and the prediction results agree reasonably well with the experimental data.     

SH固化黄土的土—水特征曲线试验

为提高黄土的强度和稳定性,采用新型高分子材料SH固化黄土,就固化黄土的击实、液塑限特性和土—水特征曲线进行试验研究。结果表明,固化黄土的最优含水率随SH掺量的增加而增大,而最大干密度则呈减小趋势;SH掺入后,黄土的液塑限、塑限指数均明显增大,但液限、塑性指数随SH掺量的增加先增后减;固化黄土的土—水特征曲线随着干密度的增大由陡变缓,干密度不变时,相同基质吸力下,SH掺量大的试样体积含水率大,固化黄土持水特性强,水稳定性高。