Pb2+在高岭土土柱中迁移时吸附特性的研究

通过单一Pb²⁺迁移试验和Pb²⁺、Cu²⁺的竞争、顺序迁移试验来研究Pb²⁺在高岭土中迁移时的吸附特性。对迁移试验的结果进行分析,表明Pb²⁺刚穿透土柱所需的时间随离子浓度的增大而减少,随溶液pH的增大而增大;Pb²⁺和Cu²⁺竞争迁移会使得Pb²⁺刚刚穿透土柱所需的时间、各深度土样对Pb²⁺的吸附量都减少;竞争迁移时的穿透时间比单一Pb²⁺迁移的穿透时间减少了0.11倍;顺序迁移会使得Pb²⁺穿透土柱所需的时间和各深度土样对其的吸附量都减小,并且时间和吸附量减小的幅度与竞争迁移时十分接近。     

基于含油污泥热解残渣的路基材料制备与性能评价

通过击实试验、无侧限抗压强度试验和水稳性试验研究了水泥、粉煤灰掺量对含油污泥热解残渣路基材料性能的影响.结果 表明:随水泥、粉煤灰掺量的增加,最大干密度和最佳含水量均减小.含油污泥热解残渣路基材料的无侧限抗压强度随水泥掺量的增加而增大,考虑经济性和强度值,选择水泥掺量为4％制备路基材料.随粉煤灰掺量的增加(10％ ～ 30％),无侧限抗压强度先增大后减小,粉煤灰掺量存在最优值(20％).含油污泥热解残渣路基材料的水稳系数随水泥掺量和龄期的增加而增大.     

高炉矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化铅离子及防辐射性能研究

研究利用高炉矿渣（BFS）、粉煤灰（FA）作为原材料制备地质聚合物。以氢氧化钠与水玻璃作为碱激发剂,在碱激发条件下制备地质聚合物固化二价铅离子（Pb²⁺）。研究Pb²⁺的掺量对固化体强度的影响,并通过浸出毒性实验、X射线衍射分析（XRD）、红外光谱分析（FT-IR）、扫描电镜（SEM）等表征分析、防辐射实验测试,探究其固化效果与固化机理。结果表明,高炉矿渣-粉煤灰基地质聚合物与Pb²⁺具有良好的相容性,且固化体在28 d最高抗压强度可以达到43 MPa,Pb²⁺的添加质量分数为1%时能提高其固化体的强度。浸出实验表明,固化体对质量分数为1% Pb²⁺的固化效率在97%以上。微观分析认为大部分重金属是以羟基配合离子的形式被物理封装在地质聚合物内部。防辐射实验测试表明,Pb²⁺的掺量与高炉矿渣-粉煤灰基地质聚合物的γ射线屏蔽效果成正相关,实验中Pb²⁺最优掺入质量分数为3%,线性吸收系数和半衰减层厚度最优值分别为0.222 0 cm^-1和2.309 5 cm。     

腐殖酸与重金属在黄土中的吸附规律研究

以黄土、腐殖酸和重金属离子为研究对象,基于吸附实验,研究了黄土对腐殖酸及Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺4种重金属离子的吸附规律。结果表明,黄土对各污染物的去除率随着固液比增大、溶液pH增大、初始浓度减小、吸附时间的延长明显增大,而且对不同污染物吸附效果的影响也不同;但黄土对重金属离子的吸附量一直保持为Pb²⁺>Cu²⁺>Cd²⁺>Zn²⁺。     

钢渣混合土基层材料制备及性能研究

以钢渣、矿渣为主要原料,采用土体固化技术制备新型道路基层材料-钢渣混合土.开展24组钢渣-土-矿渣微粉配合比试验,通过7d无侧限抗压强度测试确定钢渣混合土最佳配合比:50％钢渣+50％土并掺入占钢渣重量40％的矿渣微粉,其强度值可达7.19 MPa.在此基础上,对最佳配合比的钢渣混合土进行了体积安定性试验和无侧限抗压强度影响因素试验,发现钢渣混合土在90℃高温水浴激发下,90 d整体膨胀率仅为0.25％;其无侧限抗压强度随龄期增长而增大,随含水率增加呈先增后减,随压实度增加而增大,室温养护值略低于标准养护值,具有良好的水稳定性.SEM研究表明,钢渣混合土内部结构早期为单一混合料团聚体堆叠,随着龄期增长,逐渐衍变为团聚体与C-S-H凝胶片状网格结构相结合,使得土体结构更加密实.     

赤泥-矿渣基地聚物固化黄土冻融后力学特性研究

本文通过击实试验获得了不同赤泥掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量条件下地聚物固化黄土的最大干密度和最佳含水率;基于最佳含水率结果制作试块并开展地聚物固化黄土冻融循环试验,测试了固化黄土试块的质量损失和无侧限抗压强度,分析了地聚物组成对固化黄土试块抗冻性能的影响。结果表明：地聚物固化黄土试块的最大干密度均小于素黄土;掺入适量地聚物能够有效提升黄土的抗冻性能,且固化黄土的无侧限抗压强度均大于素黄土,最高可达0.7 MPa;随着赤泥掺量增大,固化黄土试块的无侧限抗压强度降低;随着冻融次数增加,固化黄土试块的无侧限抗压强度先减小后增加,最终趋于稳定。     

岩土胶结工程用复合环氧树脂胶黏剂的制备及性能研究

以高渗透改性环氧树脂、乙二胺、活性稀释剂、交联促进剂以及磺化油离子交换剂为主要原料,制备了一种适合岩土胶结工程用的复合型环氧树脂胶黏剂FHZ-2,并通过无侧限抗压强度实验和耐水性能实验对其综合性能进行了评价。实验结果表明,复合型环氧树脂胶黏剂FHZ-2的加量越大,养护时间越长,固化土试件的无侧限抗压强度值和水稳定系数就越大,而随着土样含水率的不断增大,固化土试件的无侧限抗压强度值则呈现出“先升高后降低”的趋势,并且随着浸水时间的延长,固化土试件的水稳定系数逐渐降低。当使用含水率为10%的土样时,在FHZ-2的加量为6%,养护时间为7d的条件下,固化土试件的无侧限抗压强度值可以达到2.65MPa,并且在浸水时间为48h时,固化土试件的水稳定系数仍能达到90%以上。复合型环氧树脂胶黏剂FHZ-2的加入,能够显著提高实验用土样的无侧限抗压强度和水稳定系数。     

废弃钻井液微生物-固化复合处理技术研究

对苏里格气田区块废弃钻井液进行微生物-固化处理,以浸出液重金属离子含量、COD_(Cr)和无侧限抗压强度为考察指标,通过固化剂正交实验配方优选、微生物菌种筛选,对苏里格区块的废弃钻井液微生物-固化复合处理技术进行优选。结果表明,固化剂的最佳配方为:每100 mL废弃泥浆添加8 g LQ固化支撑剂+2 g SH-1综合调节剂+2.4 g MJ-1促凝剂+5 g水泥。以SL-1型细菌为微生物处理剂,加入量为6 mL。微生物-固化处理后的废弃泥浆钻井液7 d无侧限抗压强度高达3.41 MPa,含水率为36.9%⁴0.7%,浸出液的pH为6.940.7%,浸出液的pH为6.9⁸.7,重金属离子含量、COD_(Cr)、石油类和色度均符合GB 8978—2002污水综合排放I级标准,可直接覆土掩埋,达到无害化处理的结果。     

矿渣基地聚合物固化有机质土的强度试验及影响因素分析

通过采用无侧限抗压强度试验、电镜扫描等试验方法,研究了有机酸总量、胡富比、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)及矿渣掺量对矿渣基地聚合物固化有机质土(GGBS-G)强度的影响规律.结果表明:矿渣基地聚合物固化有机质土强度随着有机酸总量的增加显著降低,而随着胡富比的增大而上升.随着胡敏酸含量的增加,固化有机质土的强度先减小后增...     

黄磷渣制备二氧化硅吸附Pb2+的性能研究

为了探究水体中Pb²⁺有效去除方法，以黄磷渣为原料实现二氧化硅的制备、纯化及表征，以其为媒介探究不同因素下对Pb²⁺的吸附性能。结果表明：SiO₂表面成功接枝KH570,传质动力随吸附时间的增加逐渐减弱，吸附缓慢，吸附容量在30 min时饱和达到9.51 mg/g; 60 min后发生解析，导致吸附容量下降至9.38 mg/g。随着温度升高和溶液Pb²⁺浓度的增大，活性位点与Pb²⁺有效碰撞的机率增大，吸附容量达到12.3 mg/g;随着pH值升高吸附容量增大。笔者采用Langmuir和Freundlich模型探索吸附剂对Pb²⁺的吸附行为发现：Langmuir模型等温吸附适合描述吸附剂对Pb²⁺的吸附行为，且SiO₂对Pb²⁺的吸附符合二级动力学行为。     

高钙煤气化渣和燃烧渣对模拟废水中Pb2+的脱除作用对比研究

以高钙煤气化渣和煤燃烧渣为原料开展对Pb²⁺脱除的对比实验研究,考察了接触时间(0 h～72 h)、灰渣投加量(0.05 g～0.20 g)、Pb²⁺溶液初始pH值(2.5～6.0)对Pb²⁺脱除的影响,分析了钙元素在Pb²⁺脱除过程中的作用,并对比分析了两类灰渣的脱除机制。结果表明：Pb²⁺初始质量浓度为100 mg/L、模拟废水体积为50 mL、接触时间为24 h、灰渣投加量为0.20 g、Pb²⁺溶液初始pH值为5时,灰渣对Pb²⁺脱除效果最优,燃煤渣和气化渣对Pb²⁺的脱除率分别高达94.5%和99.5%;燃煤渣脱除Pb²⁺的过程包括灰渣水解产OH^-,析出Pb(OH)₂晶粒,吸收空气中CO₂转变为碱式碳酸铅[Pb₃(CO₃)₂(OH)₂     

巯基功能化分子筛对铅的吸附性能研究

利用半胱胺盐酸盐对粉煤灰基分子筛进行改性,制得巯基功能化分子筛。研究了改性前后分子筛的结构表征,并进一步研究了pH值、温度和时间对巯基功能化分子筛吸附Pb²⁺的影响。结果表明,巯基功能化分子筛在保持原有晶格结构时,在其表面还接枝了对Pb²⁺有吸附能力的巯基基团,其吸附性更好,吸附容量更大。巯基功能化分子筛吸附Pb²⁺受pH值,时间的影响较大,随着pH值的升高,Pb²⁺吸附量和去除率逐渐增大再趋于平缓,温度过高和过低都不利于吸附;Pb²⁺吸附量和去除率随着时间的增加而升高,反应45 min时基本达到吸附平衡。考量粉煤灰基巯基功能化分子筛对重金属较好的吸附性能,将其应用于重金属水污染治理,具有良好的应用价值和发展前景。     

粉煤灰聚丙烯纤维材料对污泥固化作用的试验研究

将粉煤灰和聚丙烯纤维按不同比例掺入污泥中,并将所有试样加入相同比例的水泥,养护数天后,对试样开展无侧限抗压强度试验,研究粉煤灰、聚丙烯纤维材料对污泥固化的作用。试验确定了无侧限抗压强度与养护天数、材料掺入比例的关系曲线。试验测得:试样在养护5 d、10 d、20 d、30 d时,5%、10%、15%粉煤灰聚丙烯纤维含量的混合物的无侧限抗压强度值。试验结果显示,由于粉煤灰、聚丙烯纤维的掺入,混合物的无侧限抗压强度均呈增大趋势,且随着粉煤灰、聚丙烯纤维的含量增大而增大;当养护天数增加时,混合物的无侧限抗压强度也随之增大,若继续增大养护天数,混合物的无侧限抗压强度值将会趋于稳定。     

CSH-蒙脱石界面能对水泥固化蒙脱土抗压强度的影响

为探明水化硅酸钙(CSH)凝胶-蒙脱石界面能对水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度的影响，通过分子动力学模拟方法对蒙脱石和CSH结合界面区能量进行定量计算，并结合灰色关联度分析和X射线衍射(XRD)表征，讨论模型的正确性和偏差来源。研究表明：CSH-蒙脱石界面能由范德华力、氢键能与静电作用组成；CSH-蒙脱石界面能与水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度具有较好的相关性，界面能随着水分子数增加而降低，随着蒙脱石层数增多而先减小后增大；通过调整水胶比及胶土比可使CSH-蒙脱石界面处斥力达到最大或引力达到最小，进而控制水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度性能达到最优。     

钙质促凝剂对固化高含水率工程废浆强度的影响

为明确钙质促凝剂添加对固化高含水率工程废浆强度性状的影响,对含钙质促凝剂的固化工程废浆开展一系列无侧限抗压试验,研究不同促凝剂性质及掺量下固化工程废浆强度性状的变化。结果表明:加入钙质促凝剂将显著增强固化工程废浆的无侧限抗压强度q_u,适宜的促凝剂掺量可将固化工程废浆的强度提高1倍左右;不同养护龄期下固化工程废浆的q_u随CaCl₂掺量的增加先增大后降低,随Ca(OH)₂掺量的增大则表现出先增大后减小再增大的变化趋势。和CaCl₂相比,添加Ca(OH)₂引起固化工程废浆强度的增加相对较小。此外,固化工程废浆的破坏应变ε_f和变形系数E50随促凝剂性质和掺量不同也是变化的。对于研究所用工程废浆和促凝剂,固化处理后土体的E50≈(30~100)q_u。     

水泥浆粉去除废水中铅离子效果及行为研究

水泥浆粉含有可吸附重金属离子的成分,可作为吸附剂来处理重金属离子废水。本文利用硅酸盐水泥制备了不同水化龄期的水泥浆粉来处理含Pb²⁺废水,通过X射线衍射仪、同步热分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等测试方法,研究了水泥浆粉龄期、浆粉用量、Pb²⁺浓度、pH值、温度、时间对Pb²⁺去除效果及吸附行为的影响。结果表明,水泥浆粉对废水中的Pb²⁺去除率普遍大于80%。在35 ℃、pH=2、吸附时间200 min时,0.04 g水灰比为0.50、水化龄期为60 d的水泥浆粉对初始浓度为700 mg/L的Pb²⁺溶液的Pb²⁺去除率为96.06%,吸附容量为336.22 mg/g。水泥浆粉对Pb²⁺的吸附热力学符合Freundlich吸附等温模型,吸附动力学符合拟一级动力学模型。     

一种膨润土的表征及其对重金属离子吸附研究

以原矿膨润土为原料，对其结构进行表征和分析。然后从单因素条件分析膨润土对Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺的吸附效果。结果表明：在相同条件下，膨润土加入量为0.30 g、温度为25℃时，Cu²⁺初始浓度为200 mg/L,溶液pH值为5.0,其最大吸附率为99.92%;Cd²⁺初始浓度为150 mg/L,溶液pH值为6.0,其最大吸附率为99.84%;Pb²⁺初始浓度为50 mg/L,溶液pH值为3.5,其最大吸附率为99.12%。竞争吸附中膨润土对Cd²⁺吸附效果最佳。此研究对处理含重金属离子的废水具有较好的潜在价值。     

木屑生物炭的制备及其对Pb2+的吸附特性研究

以松木（SM）和楠木（NM）木屑为原料,分别在300、450、600℃下制备了6种木屑生物炭,通过扫描电镜、孔径与比表面积分析仪、傅里叶红外光谱仪和热重分析仪对生物炭的理化性质进行了表征,并探讨了金属离子（Na⁺、K⁺、Ca²⁺）和pH值对生物炭吸附Pb²⁺的影响,同时研究了其吸附动力学。研究结果表明：在相同制备条件下,随着热解温度升高,生物炭的比表面积和孔容积增大,其最可几孔径呈下降趋势,楠木生物炭的比表面积（23.2~311.4 m²/g）均大于松木生物炭（17.6~210.6 m²/g）;FT-IR分析表明,热解温度的升高使生物炭芳香化程度增强,有助于生物炭与Pb²⁺形成稳定的结构。楠木生物炭对Pb²⁺吸附量（46.92~77.12 mg/g）高于松木生物炭（34.90~62.79 mg/g）;溶液中的Na⁺和K⁺不利于生物炭对Pb²⁺的吸附,Ca²⁺有利于Pb²⁺的去除。生物炭对Pb²⁺的吸附均符合准二级动力学方程,颗粒内扩散模型分析表明吸附受多种因素共同影响。     

腐植酸丙烯酸酯接枝共聚物土壤固化剂的制备及其应用研究

以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和苯乙烯(st)为主单体,利用腐植酸(HA)接枝,制得土壤固化剂PAAB和PAAH,对其进行结构表征和应用性能测试。结果表明：(1)合成乳液稳定,粒径分布均匀;(2)固化土/水接触角、静水中团聚体稳定性、抗冲刷性均有明显增强效果;(3)随着养护龄期和固化剂掺量的增大,固化土试样的无侧限抗压强度呈现增大的趋势。适量加入生石灰和水泥,可以提高无侧限抗压强度值。加入土壤固化剂PAAH能显著提高土样的抗水和抗压性能,在路基施工领域具有广阔的应用前景。     

牛血清白蛋白纳米球接枝杨梅单宁的制备以及吸附去除水体中Pb2+的性能

采用去溶剂法和杨梅单宁-戊二醛固化接枝制备得到杨梅单宁（BT）接枝牛血清白蛋白（BSA）纳米球（BSA-BT-NSs）吸附材料，并系统探讨了其在不同吸附条件下对水体中Pb²⁺的吸附去除性能。研究结果表明：50%用量杨梅单宁（基于BSA-NSs量）接枝固化得到的BSA-BT-NSs具有较好的球形结构和良好的分散性。在吸附实验中，Pb²⁺初始浓度为250mg/L、pH 5.0、温度为298K 条件下吸附20min，BSA-BT-NSs（0.4g/L）对Pb²⁺的吸附效果最佳，最大吸附容量为76mg/g，优于多数同类型吸附材料。BSA-BT-NSs对Pb²⁺吸附过程符合Langmuir方程和准二级吸附动力学模型，且吸附后的BSA-BT-NSs经0.1mol/L 硝酸进行解吸取得了92.04％的良好解吸效果，并可再次重复使用。进一步分析其Pb²⁺吸附机理，表明BSA-BT-NSs中的氨基氮原子、羟基和羧基氧原子作为电子供体参与了与Pb²⁺的空轨道发生配位作用。