灵武煤制水煤浆中试实验研究

本实验探讨了在大剂量条件下,添加剂加入量、种类、球料比、研磨时间、配置浓度对灵武煤制水煤浆成浆性的影响.结果表明,理想的制浆工艺条件是添加剂干基添加量0.3%,球料比8∶1～10∶1,研磨时间30 min,研磨转速22 r/min,配浆浓度69%.     

Settling,consolidation and shear strength behaviour of coal tailings slurry

The volume change and shear strength behaviour of tailings slurry with the changes in gravimetric moisture content is important to effectively utilise the storage volume and analysis of dam failure potential. Consolidation testing of tailings from a slurry-like to soil-like state is a critical task, and conventional consolidation apparatus does not have the capability of doing such testing, as the tailings slurries contain high water content. Settling tests conducted on slurries having a 25% solids concentration showed very low efficiency; final sediment was still slurry-like. An intrinsic point was identified based on pore water pressure dissipation during consolidation tests in a slurry consolidometer that can define two states of the tailings i.e. slurry-like and soil-like. In the slurry-like state, the volume change was greater for Slurry 2 than Slurry 1, while the inverse was observed in the soil-like state. The evolution of peak vane shear strength with the changes in moisture content was almost similar for both samples and obeyed the power function. Regression models have been developed and validated to predict the shear strength of materials at any gravimetric moisture content or void ratio.     

污泥龄对污泥转移SBR工艺除污性能的影响

污泥龄作为维持活性污泥活性和新鲜度的重要指标已显示出比其他参数更重要。试验以校内生活污水为对象,通过污泥转移SBR工艺,研究了污泥龄分别为5、10、20、30d时,系统COD、NH4＋ -N、TN、PO4^3- -P的去除率以及污泥特性的变化。结果表明：污泥龄10d时,系统COD、NH4- -N、TN、PO4^3- -P去除率分别可高达81％、94％、62％、95％,并且系统沉降性能良好,系统整体脱氮除磷效果最优。     

水焦浆/水煤浆燃烧特性对比研究

采用热重分析仪研究了水焦浆的着火、燃烧特性,并与兖州烟煤水煤浆、贵州无烟煤水煤浆进行了对比;通过TG-DTG法确定燃烧特征温度;采用Flynn-Wall—Ozawa法进行反应动力学分析．结果表明,水焦浆的着火和燃尽温度界于烟煤水煤浆和无烟煤水煤浆之间;随升温速率的升高,各样品的着火、燃尽温度升高,说明燃烧反应向高温区转移;可燃性指数随升温速率升高,表明燃烧特性提高;由动力学分析知,在同一转化率下,水焦浆的活化能低于烟煤水煤浆和无烟煤水煤浆;水焦浆具有着火难,但一旦着火,燃烧反应剧烈的特点．     

低温条件下MUCT工艺污泥膨胀的产生与控制

为进一步探讨丝状菌污泥膨胀的影响因素和建立控制策略,以MUCT工艺为研究对象,考察低温对活性污泥沉降性能的影响及相应的污泥膨胀的控制措施.结果表明:当系统的反应温度低于15℃时,Microthrixparvicella大量生长繁殖,改变了活性污泥的结构,发生污泥膨胀,SVI值最高达到381 mL/g;通过采取控制系统的反应温度为25±1℃、污泥龄减少至6 d、硝化液回流比α减小为2.5以及混合液回流比γ增大为1等措施可有效抑制Microthrixparvicella的生长繁殖,提高污泥的沉降性能,经过36 d的运行,使SVI值降至127 mL/g;膨胀期与恢复期系统对COD、TP的去除效果较好,而且膨胀期对TN的去除效果也较好,但在恢复期则因污泥龄的降低而明显下降.     

腐殖活性污泥生化特征及处理效能

为探讨腐殖活性污泥的生物化学特征及其作用机理,对腐殖生物填料进行扫描电镜和能谱(SEM-EDAX)测定,表明填料中主要组成元素为C、O、Si,同时含有少量Al、S、Fe. 腐殖活性污泥与普通活性污泥中若干特征菌群的对比分析表明,腐殖活性污泥中的一般细菌总量、硝酸菌、亚硝酸菌、脱氮菌及放线菌含量明显高于普通活性污泥;腐殖活性污泥中有机质的质量分数比普通活性污泥低,但腐殖酸及富里酸和胡敏酸质量分数明显高于普通活性污泥;腐殖活性污泥法运行的SBR反应器对CODCr、TP和TN的去除效果优于普通SBR反应器,分别高出4％、14％和10％．     

电镀污泥中铜的浸出工艺及其动力学

以硫酸为浸出剂,对某表面处理工业园电镀废水处理污泥中的铜做了浸出试验研究.将污泥干燥、研磨,X射线衍射和X射线能谱仪分析表明污泥中含铜19.03%.采用单因素优化试验探讨了固液比、反应时间、浸出温度、硫酸质量分数、搅拌速度对铜浸出率的影响.结果表明:当硫酸质量分数为20%,固液比为1∶10,搅拌速率为700r/min时,在20℃下反应40min,铜的浸出率可达97%以上;根据未反应核收缩模型,对硫酸浸铜过程的动力学机理进行了研究,结果表明:硫酸浸铜过程的控制步骤为固体膜扩散控制,其反应级数为0.828 2,浸出活化能为11.809kJ/mol.研究为含铜电镀污泥安全处置提供理论依据.     

微电解-活性污泥法去除污水中COD的试验研究

为解决城市污水处理厂进水COD值超过了原有的设计负荷,影响活性污泥系统正常运行的问题,本文研究了微电解强化活性污泥技术去除模拟生活污水中COD的效果.试验结果表明:COD平均去除率为92.4%,尤其在进水COD较高时,微电解强化效果更明显.此外还讨论了进水的COD、氨氮、无机磷负荷对系统去除COD的影响.结果表明:COD、氨氮负荷增加时,COD去除率增大;无机磷负荷增加时,COD去除率不变.通过实际生活污水的试验,证明了微电解-活性污泥法可用于实际污水的处理.     

微波辐照与碱联合应用实现剩余污泥减量的实验研究

采用序批式活性污泥法(SBR),对微波辐照与碱联合实现污泥减量进行了研究。结果表明,在微波辐照功率800 W,辐照时间120 s,每克SS投加NaOH 0.16 g,每天处理的污泥分别为反应器内污泥的5%、10%、15%时,污泥表观产率系数分别减少18%、26%、38%。虽然随着污泥处理比例的增大,处理系统出水SCOD略有增加,但处理系统仍能保持其生物处理能力,SCOD去除率在82.4%~84.2%,对系统的生物处理能力影响不大。两系统对NH4+-N去除率均在94.6%~95.9%,微波辐照与碱联合处理系统的硝化能力没有受到太大影响。污泥分解后,磷释放到溶液中,返回至生物系统,使出水的TP浓度有所增加。     

磷矿酸解液氨化过程中磷退化问题研究

硝酸或盐酸分解磷矿生产磷肥过程中均会遇到酸解液氨化前除钙的问题,酸解液比较黏稠,钙离子去除工艺不易实现。除钙目的是防止氨化过程中磷的退化。传统的硝酸磷肥工艺一般采用氨化槽氨化,氨化时间长,氨化液需进一步蒸发浓缩后喷浆造粒,长时间的氨化和浓缩等工艺条件促进了磷的退化。模拟研究了不经除钙的酸解液采用管式反应器快速氨化闪蒸的喷浆造粒工艺,氨化及水蒸发时间极短,可以有效地避免磷的退化。实验表明该法磷退化率小于10％,工业生产上可以接受。采用盐酸分解磷矿时,可以消耗掉硫基复合肥生产中副产的大量盐酸,获得经济效益的同时又避免了污染。     

微波辐照与碱联合应用实现剩余污泥减量的实验研究

采用序批式活性污泥法(SBR),对微波辐照与碱联合实现污泥减量进行了研究。结果表明,在微波辐照功率800 W,辐照时间120 s,每克SS投加NaOH 0.16 g,每天处理的污泥分别为反应器内污泥的5%、10%、15%时,污泥表观产率系数分别减少18%、26%、38%。虽然随着污泥处理比例的增大,处理系统出水SCOD略有增加,但处理系统仍能保持其生物处理能力,SCOD去除率在82.4%~84.2%,对系统的生物处理能力影响不大。两系统对NH4+-N去除率均在94.6%~95.9%,微波辐照与碱联合处理系统的硝化能力没有受到太大影响。污泥分解后,磷释放到溶液中,返回至生物系统,使出水的TP浓度有所增加。     

有机中间体废水加压活性污泥法处理及动力学研究

用加压活性污泥法处理有机中间体废水，考查了停留时间、污泥浓度、反应压力及曝气量等条件对化学需氧量（COD）去除率的影响，并对生物降解动力学进行了研究．有机中间体废水经铁炭床微电解预处理后，CODCr从原水的8000mg／L降到4000～5000mg／L，B／C由原来的0．20升高到0．40左右．通过实验确定了加压活性污泥法处理有机中间体废水的较优工艺条件为：反应器内废水CODCr在18002100mg／L，反应压力0．1MPa，污泥浓度4．0～6．0g／L，停留时间8～10h，曝气量2．0L／min．此条件下COD去除率大于70％，出水CODCr小于600mg／L．生物降解动力学符合Monod模式，动力学参数：Vmax24．49d^-1,Ks1927．69mg／L．     

Modeling and process optimization for microbial desulfurization of coal by using a two-level full factorial design

The microbial sulfur removal was investigated on high sulfur content (1.9%) coal concentrate from Tabas coal preparation plant. A mixed culture of ferrooxidans microorganisms was isolated from the tailing dam of the plant. Full factorial method was used to design laboratory test and to evaluate the effects of pH, particle size, iron sulfate concentration, pulp density, and bioleaching time on sulfur reduction. Statistical analyses of experimental data were considered and showed increases of pH and particle size had negative effects on sulfur reduction, whereas increases of pulp density and bioleaching time raised microbial desulfurization rate. According to results of designing, and regarding statistical factors, the optimum values for maximum sulfur reduction were obtained; pH (1.5), particle size (?180 μm), iron sulfate concentration (2.7 mmol/L), pulp density (10%) and bioleaching time (14 d), which leaded to 51.5% reduction from the total sulfur of sample.     

传统热源与微波热源热解污泥特性的TG-FTIR分析

为了解不同热源作用下污泥的热解特性,实现污泥的资源化,采用TG-FTIR联用的分析方法对不同升温速率下污泥传统热解的失重特性和产物生成特性进行了研究,并与污泥微波热解对应的实验数据比较,探讨微波热解污泥的主要过程及特点.结果表明:微波热解的热重曲线与100℃/min升温速率的热重曲线相似,与缓慢热解时的3个阶段相比发生一定的交错.碳氢化合物热解过程中的脱羧基作用产生CO2,烷烃热裂解产生CH4,而未挥发的水分、CO2与污泥中焦炭的反应是CO的主要来源.微波热解条件下,微波能强吸收物质活性炭对CO和H2的产生有很大的贡献.     

好氧颗粒污泥的性质及影响因素

好氧颗粒污泥是近期发展起来的一种生物膜工艺，也是一种生物自固定过程。沉淀性能良好，具有高的容积负荷和很强的抗冲击负荷能力。微生物相丰富，因此具有很高的生物活性，对有机碳、氮和磷的去除效率很高。颗粒污泥的形状、尺寸、空隙率、密度等由污水的组成和操作参数决定。低水力停留时间，高的H／D比值和较高的流体剪切力有利于颗粒污泥的形成：     

HRT对发酵产氢厌氧活性污泥系统的影响

HRT的改变可对发酵产氢厌氧活性污泥系统产生多方面的影响.在进水COD质量浓度为6 000 mg/L、35℃、不对进水pH值进行调节等条件下,发酵产氢厌氧活性污泥系统HRT从8 h降低为6 h时,其pH值、ALK分别从4.3和250 mg/L降低为4.2和180 mg/L,ORP从-380~-360 mV升高到-330~-300 mV,生物量虽然从8.7 gVSS/L降低到了7.2 gVSS/L,其产氢能力却从0.14 L/(gVSS.d)提高到0.22 L/(gVSS.d),液相末端发酵产物总量从1 106.1 mg/L增加为1 695.1 mg/L,作为乙醇型发酵目的产物的乙醇和乙酸的含量从90%减少为85%.HRT进一步降低为4 h时,系统内生态条件发生剧烈变化,其pH值、ALK、ORP分别为3.7、75 mg/L和-210 mV,生物量锐减至1.1 gVSS/L,同时乙醇型发酵演替为混合酸发酵,产氢能力下降为零.可见,多种因素可对发酵产氢厌氧活性污泥系统产生影响,而其中HRT是直接可控的第一影响因素.     

Performance of Semi-solid Slurry Produced by Twin-screw Stirring Mixer and Rheo-diecasting Process of AZ91D Alloy

The microstructure of semi-solid slurry of AZ91D alloy, which was produced by twin-screw stirring mixer under the different parameters, was investigated. Rheoforming by cold chamber die casting process was performed thereafter. The results indicate that with decreasing of the barrel temperature of the mixer and the pouring temperature of molten Mg alloy, the solid fraction of semi-solid slurry increases and the size of non-den-dritic grains becomes smaller. While the shear rate increases, the solid fraction of semi-solid slurry decreases. The tensile strength and elongation of metal rheoformed by die casting are higher by about 37% and 44% respectively than those produced by conventional liquid die casting.     

Effect of slurry conditioning on flocculant-aided filtration of coal tailings studied by low-field nuclear magnetic resonance and X-ray micro-tomography

The present work aimed to study the effect of slurry conditioning on flocculant-aided filtration of coal tailings by the analysis of filtration kinetics and filter cake structure. Laboratory filtration tests of the coal tailings showed that both the shear rate and agitation time have significant effects on filtration rate and cake moisture. Moderate agitation at the shear rate of 92 s⁻¹ was favorable for fast filtration, but high cake moisture was encountered. The low-field ¹H nuclear magnetic resonance (NMR) measurements of the filter cake showed that the slurry conditioning has a significant effect on the residual water in large pores and a negligible effect on the residual water in small pores. The X-ray micro-tomography (XRM) measurements indicated that the filter cake formed at the shear rate of 92 s⁻¹ has more macro-pores and higher porosity than that formed at the shear rate of 53 s⁻¹, hence more residual water was entrapped in filter cake. The slurry conditioning in the presence of flocculant will change the structure of filter cake and affect the filtration performance. There was a paradox between fast filtration rate and low filter cake moisture. The findings enable better understanding of the effect of slurry conditioning on flocculant-aided filtration of coal tailings.     

强化序批式活性污泥工艺脱氮除磷的实验研究

采用强化序批式活性污泥(SBR)工艺进行废水处理,实验考察了各阶段运行时间、碳氮比等对化学需氧量、氮磷去除率的影响.确定了强化SBR工艺最佳运行方式为:进水搅拌1 h,曝气5 h,停曝搅拌2 h,沉淀2 h,一个工艺周期为10 h,碳氮比为18.当进水总磷为10 mg/L-1,氨氮为100 mg/L-1时,氨氮和总磷的去除率分别达85%及78%;与普通SBR工艺相比,强化SBR工艺的氨氮和总磷去除率分别提高约13%及12%.结果表明,强化SBR工艺在进水搅拌阶段使磷得到了充分释放;在停曝搅拌阶段混合液得到了充分的反硝化,提高了脱氮效果,同时由于抑制了聚磷菌释放磷而提高了除磷效果.     

建筑废弃泥浆泥水分离过程与效果评价

为明确建筑废弃泥浆泥水分离性能,提高泥浆泥水分离效率,选取有机、无机和复合3种化学絮凝方法,通过室内沉降柱、颗粒级配和扫描电镜试验,对比研究絮凝剂类型和投加量对泥浆泥水分离效果的影响及微观作用机理. 结果表明：有机和复合絮凝剂可有效促进快速泥水分离,有机絮凝剂按调理效果排序（根据上清液体积高低）依次为阴离子聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺和聚二甲基二烯丙基氯化铵,适宜投加密度阴离子聚丙烯酰胺的泥水分离效果最佳,分离泥浆中水的质量分数小于76.8%;无机絮凝剂的泥水分离效果则相对较差;氯化铁和阴离子聚丙烯酰胺联合投加可以提高泥浆调理效果,有效发挥絮凝剂的电中和及网捕-卷扫作用;絮凝剂通过吸附架桥作用使泥浆颗粒发生明显聚集现象,即细颗粒减少、团聚粗颗粒增加. 扫描电镜图显示：原始泥浆颗粒倾向于平行方式沉积,投加絮凝剂使得泥浆颗粒团聚、絮体结构更加致密,揭示了絮凝作用诱发建筑泥浆泥水分离过程的微观机理,为泥浆快速泥水分离技术提供数据支撑和理论依据.