利用电镀污泥制备水处理用陶粒滤料

以电镀污泥、粉煤灰、黏土、废玻璃粉为原料,煅烧制备陶粒滤料。考察了原料配比和煅烧温度对陶粒滤料理化性质的影响。当电镀污泥、黏土、粉煤灰、玻璃粉的质量分数分别为15%、55%、20%和10%时,经1 050℃煅烧所得陶粒滤料成品的比表面积为2.175 m~2/g,孔隙率为44.5%,盐酸可溶率为0.41%,堆积密度为0.737 4 g/cm~3,达到CJ/T 299–2008《水处理用人工陶粒滤料》的要求,Zn~(2+)和Cr~(6+)的浸出浓度低于GB 5085.3–2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》中的限值。X射线衍射分析表明,电镀污泥中的重金属Cr和Zn在高温条件下形成了稳定的三氧化二铬(Cr_2O_3)和铁酸锌(ZnFe_2O_4)。     

添加脱水污泥的陶粒滤料的研制

以硅酸盐矿物为基础原料,添加城市污水厂脱水污泥和粉煤灰,通过正交试验得到工艺参数：脱水污泥a与脱水污泥b质量之比为17：8,脱水干污泥添加量20％（与硅酸盐总量比）,粉煤灰添加量20％（与硅酸盐总量比）,烧成温度900℃,保温时间9min。测得滤料的主要性能：堆积密度687kg/m^3,表观密度1440kg／m^3,比表面积3．43m^2/g,空隙率52．3％,1h吸水率12．8％,磨损破碎率〈4％。同时探讨了陶粒滤料的烧制机理以及水处理效果,结果表明该陶粒滤料具有良好的净化水质的效果。     

响应曲面法优化污泥/粉煤灰复合陶粒滤料的制备

以污泥、粉煤灰和废玻璃为原料,辅以硅酸钠作为黏结剂,烧制复合陶粒滤料。在单因素实验基础上,利用Box-Behnken响应曲面法优化,考察了预热温度、烧结温度、烧结时间等因素及其相互作用对复合陶粒滤料性能的影响。研究结果表明,响应曲面建立的数学模型拟合度较高,预热温度、烧结温度和烧结时间3个因素之间的交互作用对复合陶粒滤料吸水率均有显著影响,烧结时间是最主要的因素。在污泥、粉煤灰、废玻璃的质量比为4∶3∶3,辅以3%（以质量分数计）硅酸钠黏结剂,预热温度为500 ℃,预热时间为20 min,烧结温度为1 133 ℃,烧结时间为23 min条件下,可制备出满足CJ/T 299—2008《水处理用人工陶粒滤料》要求的陶粒滤料。与其他陶粒对比,污泥/粉煤灰复合陶粒滤料具有低表观密度和高吸水率等优点,适宜作为水处理滤料及人工湿地填料。     

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。     

赤泥强磁尾矿制备水处理陶粒滤料的研究

以广西某赤泥强磁选尾矿为主要原料,掺加适量粉煤灰、石英和造孔剂,研制水处理陶粒滤料.研究了原料配比和烧成制度对产品性能的影响,利用比表面积分析仪和电子显微镜分析陶粒样品微观结构及形貌.结果表明,赤泥掺量55％,烧结温度1130℃,保温时间30 min,制备的陶粒样品最佳,试样表观密度1.98g/cm3,堆积密度1.06 g/cm3,吸水率22.41％、空隙率46.46％、盐酸可溶率0.61％、比表面积0.51×104 m2/g,破损率与磨损率之和0.53％,孔隙均匀,三维连通,达到水处理用人工陶粒滤料标准要求.     

碳中和愿景下碳化污泥吸附耦合铁盐混凝处理污水

以市政污水处理厂剩余污泥为原料,经连续高速污泥碳化系统脱水、干化和缺氧干馏处理后,可制得碳化污泥吸附剂。通过检测碳化污泥的基本特征参数、粒度分布、元素组成、水溶物和重金属离子表征其物理化学特性,并用碳化污泥吸附与三氯化铁混凝耦合处理污水。结果表明,碳化污泥的孔容积、比表面积和碘值分别为0.10cm³/g、140 m²/g和515.2 mg/g,颗粒粒径主要分布在1.0～5.7 mm,碳质量分数接近50%,最大碳氢质量比(C/H)为39.09,且碳化过程实现了剩余污泥中重金属离子的固定化,溶出物质量浓度和重金属离子质量浓度均低于水处理相关标准指标值,可被安全应用于污水处理。利用碳化污泥吸附耦合铁盐混凝对市政污水进行深度处理,在三氯化铁、碳化污泥投加量分别为15 mg/L和4 g/L时,污水中COD、NH₃-N、TP和浊度的去除率分别为59.38%、28.20%、59.41%和91.84%。碳化污泥吸附与铁盐混凝的协同作用,不仅可提高污水中各类污染物的去除率,而且可减少33.33%的三氯化铁投加量。     

水处理用陶粒滤料的研究现状

随着曝气生物滤池的发展,对其核心部分—陶粒滤料的研究越来越多。本文从陶粒滤料的特性、制备机理、工艺、原料等方面综述了水处理用陶粒滤料的研究现状,重点介绍了以粉煤灰、污泥和尾矿等固体废弃物为主要原料的新型环保陶粒滤料以及低能耗的免烧陶粒滤料,总结了传统陶粒滤料和新型节能环保陶粒滤料的特点、存在的问题及发展方向。     

城市污水厂污泥制备陶粒滤料及其特性

以城市污水处理厂脱水污泥作为主要原料,添加粉煤灰和粘土烧制陶粒滤料,考察了烧制过程中各主要因素(干燥时间、预热温度、预热时间、焙烧温度和焙烧时间)对产品性能(比表面积、堆积密度和颗粒密度)的影响,最终结合正交实验确定了污泥作为主要原料烧制陶粒的最佳工艺条件. 结果表明,污泥与辅料的最佳质量配比为：污泥:粉煤灰:粘土=2:3:1,烧制陶粒的最佳工艺条件为：干燥时间1 h,预热温度300℃,预热时间20 min,焙烧温度1100℃,焙烧时间8 min,此时制得的陶粒比表面积为4.222 m2/g,堆积密度为635 kg/m3,颗粒密度为1146 kg/m3,孔隙率为22.4%,盐酸可溶率为0.18%,破碎率为0.4%.     

水热污泥渣活性炭的制备及其应用

利用城市污水厂剩余污泥经水热反应(T=320℃、P=12 MPa、RT=10 min)得到的污泥水热渣为原料,以ZnCl2为活化剂制备污泥水热活性炭。通过正交、单因素分析,研究制备工艺条件对污泥活性炭碘吸附性能及产率的影响。结合比表面积、孔径分布和浸出特性,对制备的污泥活性炭的性能进行评价,并探讨其作为水处理吸附剂的去除效果。结果表明当活化温度为450℃、活化时间为30 min、ZnCl2浓度为40%、固液比为1∶2时为最佳制备条件,制得的水热污泥活性炭的碘吸附值为543 mg/g、产率为56.0%。其比表面积为501.4 m2/g、平均孔径为5.78 nm、孔体积为0.47 mL/g、微孔体积为0.18 mL/g、中孔体积为0.21 mL/g,污泥中重金属大多被固化。将该产品用于处理ASBR出水,当吸附平衡时间约为90 min、投加量为11 g/mL时,COD的去除率为87%,吸附容量为76.82 mg/g。     

钴渣基陶粒滤料的制备工艺及性能

为实现钴冶炼废渣的资源化利用,以钴渣为主要原料制备了水处理用陶粒滤料。通过正交与单因素实验研究了各制备工艺参数对陶粒滤料性能的影响。结果表明,在钴渣与河砂质量比3:1,添加剂Na HCO_3、Ca(OH)_2与锯末的加入质量分数分别为6.25%、10%、25%,煅烧温度1 125℃,保温时间1 h的条件下,所制备的陶粒滤料性能较优。利用该陶粒作滤料的曝气生物滤池处理含氨氮模拟污水时,接种挂膜后,在COD/ρ(TN)为2:1、气水体积比为3:1、HRT为3.22 h的条件下,运行至21 d左右后,NH_4~+-N去除率达77%左右。该多孔陶粒的生物负载量达0.047 g/g,可为曝气生物滤池工艺提供一种新的功能载体材料。     

以给水厂污泥制备新型陶粒及其性能优化

随着自来水需求及处理量增加,给水厂的副产物-给水污泥产量日益增加,其最终处置急需合理解决.以给水厂污泥为主料,粉煤灰、黏土及玻璃粉为辅料,烧制陶粒,试样孔隙均匀,三维连通,可作为无土栽培、中水处理及人工湿地填料.通过单因素试验研究制备过程中原料配合比、烧结温度及烧结时间等因素对陶粒性能的影响.试验采用SEM和XRD进行了微观结构和物相分析,并确定最佳工艺参数:配合比为给水污泥60％,粉煤灰16％,黏土16％,玻璃粉8％,预热温度500℃,预热时间20 min,烧结温度1170℃,烧结时间20 min.陶粒试样表观密度1.388 g·cm-3,堆积密度0.7636 g·cm-3,吸水率23.65％,空隙率44.99％.     

污泥基生物炭制备及其对活性黑5染料的吸附研究

以污水处理厂剩余污泥为原料制备生物炭是富有潜力的剩余污泥资源化途径。利用剩余污泥制备了生物炭，将其用于处理废水中的有机染料活性黑5,通过调整制备工艺参数，考察了粒径、反应温度和投加量对污泥基生物炭吸附性能的影响，并对其结构和形貌进行了研究，结果表明：原料污泥粒径、反应温度对污泥基生物炭吸附性能均有明显影响，最佳制备工艺条件为采用0.074 nm(200目)粒径污泥颗粒、反应温度450℃经马弗炉焚烧制取；污泥基生物炭投加量为7 g/L时，对50 mg/L模拟废水中活性黑5染料的去除率可达到79.66%,吸附量为5.7 mg/g,对100 mg/L模拟废水中活性黑5染料的去除率可达到68.76%,吸附量为9.8 mg/g。     

粉煤灰在精对苯二甲酸废水剩余污泥调理中的作用

对利用粉煤灰改善精对苯二甲酸化工废水剩余污泥的性质进行了研究,通过试验确定了絮凝剂PAM、粉煤灰与干污泥的最佳投放量(质量比)为1:125:300,提高了污泥的絮凝沉降性能和在带式压滤机上的助滤效果。生产运行结果验证了试验结论:污泥30min沉降比由原来的98%下降到40%,浓缩后的污泥质量浓度由原来的5g/L提高到25g/L,上清液CODCr的质量浓度由原来的1500～2000降至200mg/L左右,泥饼含水率不大于85%,产泥量由原来的30～50kg/h增加到1000kg/h。     

污泥生物炭制备及其对磷的吸附性能研究

以污水污泥、粉煤灰为原料,以质量分数为30%的氯化锌溶液为活化剂,在不同温度下煅烧制备污泥生物炭,用于处理含磷废水。通过单因素静态吸附实验探讨了污泥生物炭对磷的去除效果,并探究了其吸附机理。结果表明：300 ℃制备的污泥生物炭具有较好的除磷效果;扫描电镜（SEM）、比表面分析仪、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）对原料和污泥生物炭表征结果显示,污泥生物炭煅烧前后的形貌及表面基团发生了显著改变,煅烧后样品的表面产生了较多微小空隙,比表面积增大,最高可达5.51 m²/g;在磷初始质量浓度为50 mg/L、吸附剂用量为16 g/L条件下,吸附在90 min达到平衡,磷的去除率高达93.73%;吸附过程符合准二级动力学方程及Freundlich等温吸附模型,最大饱和吸附量为9.615 mg/g;整个吸附过程ΔG⁰<0、ΔH⁰<0,是自发进行的放热过程;吸附过程除物理吸附外,同时涉及磷酸盐与吸附剂—OH或C—O共价键发生电子对配位作用,为物理-化学复合吸附;吸附剂第5次吸附为首次吸附量的85.74%,表现出较好的再生性能。     

黑臭河道底泥烧结透水砖与性能研究

以黑臭河道底泥为主要材料,分别对其进行550℃煅烧和非煅烧预处理,辅以粗骨料、粉煤灰、水玻璃和废玻璃在高温下烧结成两种透水砖.研究了底泥掺量、成型压力、保温时间对两种透水砖的抗压强度和透水性能的影响.结果表明在底泥掺量20％～60％区间,采用未经煅烧处理的底泥制备的透水砖最高抗压强度为22.8 MPa,透水系数1.55×10-2 cm/s,达不到JC/T 945-2005《透水砖》抗压强度要求.采用煅烧处理的底泥制备的透水砖在污泥掺量为44％时,达到最大抗压强度37.5 MPa,同时透水系数为1.68×10-2 cm/s,符合JC/T 945-2005《透水砖》Cc35要求.成型压力和保温时间对两种透水砖的性能影响规律相似,皆表现为抗压强度随成型压力的增加而增加,透水系数随成型压力的增加而减少;抗压强度随保温时间的增加而增加,透水系数随保温时间的增加,先增加后减少.     

稀土La改性污泥制备介孔陶粒及其除磷性能研究

随着我国城镇化的高速发展,污水处理产生的污泥量迅速增加,随之而来污泥的处理和处置也越来越突出。本研究以污水处理厂污泥为主要原料,通过稀土金属La改性污泥后,添加粉煤灰、蒙脱石为辅料制备得到一种介孔污泥陶粒(MSC),并探讨了其对模拟含磷废水的吸附性能。研究结果表明,当改性污泥:粉煤灰:蒙脱石质量配比为4:3:1制备得到的MSC具有丰富的孔隙结构,其比表面积为4.292m²/g,单孔孔容为0.627cm³/g;当pH为5.0的条件下,投加量为10g/L时,MSC对模拟废水(总磷浓度10mg/L)中磷酸盐吸附率达到98.5%。     

污泥和石英尾矿制备建材陶粒的烧结温度研究

为了处理城市污水处理厂的污泥,将污泥配以石英砂尾矿、粘合剂和河道底泥添加剂可以生产轻质陶粒。利用脱水污泥,经过粉磨、干燥、焙烧等加工工艺,按照陶粒原料组成以污泥∶石英砂尾矿∶粘结剂∶河道底泥=4∶4∶3∶3、进料温度为400℃、预热时间为20 min、烧结时间为25 min为条件,考察烧结温度对陶粒性能的影响,结果表明,烧结温度为1 080℃时,陶粒的筒压强度最大、吸水率和堆积密度最小。     

凹土复合滤料在三相生物流化床中的应用研究

利用凹土、粉煤灰、玻璃粉和漂珠为材料制得复合型凹土悬浮滤料,并作为填料运用于内循环三相生物流化床处理有机废水,同时考察曝气量和水力停留时间对COD和氨氮去除率的影响。结果表明,当曝气量为0.25m3/h时,COD和氨氮的去除率分别高达92.35%和95.13%;水力停留时间为2.0 h时,COD和氨氮的去除率分别高达91.5%和93.2%;所制得复合型凹土悬浮滤料性能良好。     

粉煤灰在精对苯二甲酸废水剩余污泥调理中的作用

对利用粉煤灰改善精对苯二甲酸（PTA）化工废水剩余污泥的性质进行了研究，通过试验确定了絮凝剂PAM、粉煤灰与干污泥的最佳投放量（质量比）为1：125：300，提高了污泥的絮凝沉降性能和在带式压滤机上的助滤效果。生产运行结果验证了试验结论：污泥30min沉降比由原来的98％下降到40％，浓缩后的污泥质量浓度由原来的5g/L提高到25g／L，上清液CODcr的质量浓度由原来的1500-2000mg／L降至200mg／L左右，     

高强大比表面积粉煤灰滤料的研制

分别采用2%无机造孔添加剂S、50%粉煤灰、48%粘土和5%无机造孔添加剂a、45%粉煤灰和50%粘土于900℃烧制2h得到了两种高强滤料,比表面积分别为15.91m2/g和23.15m2/g,盐酸可溶率分别为2.37%和1.02%。两种滤料均可用于吸附氟离子,吸附类型属于Freundlich型,是一种中等覆盖度的多层吸附。