煤矸石制备聚合氯化铝铁钙与应用试验研究

以煤矸石为原料,经过高温焙烧、酸浸、聚合、熟化等过程制备了高效无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁钙(PAFCC),通过单因素试验研究了PAFCC制备条件对浊度、COD和UV 254去除率的影响。试验结果表明,PAFCC最佳聚合条件为pH值2、聚合温度60℃、聚合时间5 h、在40℃下熟化28 h。混凝结果表明:制备的PAFCC对浊度有极好的去除效果,达95.70%,同时,对COD、UV 254也有一定的去除效果,去除率分别达到47.51%、45.98%。炼化废水混凝结果表明:PAFCC对浊度和总磷有较好的去除效果,同时,对COD及氨氮也有一定的去除效果,效果明显优于传统PAC。

改性煤矸石对上覆水磷及底泥磷代谢关键基因的影响

将热活化煤矸石和镧改性煤矸石应用于封闭水体除磷固磷试验,采用16SrRNA高通量测序技术分析底泥微生态群落结构、聚磷细菌和磷代谢功能基因的变化.结果表明:镧改性煤矸石对上覆水TP的去除能力最高,稳定期上覆水TP浓度为0.023~0.028mg/L,较对照组低83.5%以上,热活化煤矸石对上覆水TP的去除能力较差,稳定期上覆水TP浓度为0.15mg/L左右,略低于对照组.热活化煤矸石和镧改性煤矸石均提高了底泥中微生物多样性,变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)为底泥优势菌种.不同处理组底泥中聚磷细菌为Tetrasphaera和Candidatus_Accumulibacter,镧改性煤矸石显著降低了底泥中聚磷细菌的相对丰度.热活化煤矸石和镧改性煤矸石对多聚磷酸盐激酶(PPK)影响不大,但对外切聚磷酸酶(PPX)的抑制较大,热活化煤矸石抑制最大.

基于煤矸石制备的聚合氯化铝铁钛及其在二沉池出水处理中的应用

以煤矸石酸浸液为原料,经过钛掺杂、聚合、熟化和浓缩干燥等过程,制备了高效无机高分子混凝剂聚合氯化铝铁钛(PTAFC)。分别考察了钛投加量、pH、聚合温度、聚合时间对PTAFC混凝性能的影响,同时研究了PTAFC对城镇污水处理厂二沉池出水浊度、COD、总磷和氨氮的去除效果,并与聚合氯化铝铁(PAFC)进行了对比。结果表明:在钛铁摩尔比0.3、pH=1.5、聚合温度60℃、聚合时间3 h、常温熟化24 h时,所制得的PTAFC性能最佳;在投加量70 mg·L^(-1)、pH=7、反应温度20℃、慢速搅拌速度40 r·min-1的混凝条件下,对自配水的浊度、COD和UV254的去除效果最好,去除率分别为99.13%、37.25%和39.9%。PTAFC对城镇污水处理厂二沉池出水的浊度和总磷有极好的去除效果,同时对COD和氨氮有一定去除能力,污染物去除能力明显优于PAFC。上述研究成果对有效减少煤矸石的堆存量、拓宽煤矸石利用渠道,实现混凝剂的低成本、高效率工业化生产和应用具有重要的意义。