可渗透反应墙技术系统设计研究

本文首先介绍了PRB可渗透反应墙技术的原理和结构类型。接着对影响PRB系统设计的因素进行了分析,并详细阐述了PRB系统设计的流程和设计优化模拟过程。最后对PRB系统设计过程中存在的问题进行了分析,并展望了未来的发展方向。

DTRO工艺在某垃圾填埋场渗滤液处理中的应用与建议

老龄垃圾渗滤液具有高盐、低碳氮比、难生化的特点,传统经典渗滤液处理工艺难以有效处理老龄渗滤液,会导致填埋场渗滤液大量积存。采用两级DTRO工艺快速消减积存的老龄渗滤液,工程运行结果表明,进水COD浓度为2300~3500 mg/L,产水COD浓度为3~10 mg/L,COD的去除率为99.56%~99.91%,进水氨氮浓度为2200~3000 mg/L,产水氨氮浓度为0.26~4.5 mg/L,氨氮的去除率为99.79%~99.99%,各项指标均能满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》中的表3限制要求。200m^(3)/d的系统建设投资为320万元,产水运行成本为36.03元/吨。对系统设计优化后,在不改变原进水水质的情况下,可改善DTRO系统内部水质,从而提高系统整体产水回收率和最终水质。

有机污染土壤原位热脱附及尾气处理研究进展

详细介绍了原位热脱附技术(ISTD)的原理、特点以及技术分类,并对其进行评价和总结;分析了热脱附温度、停留时间等因素对热脱附脱除效率的影响;讨论了回收型和破坏型2种类型的热脱附尾气处理技术。原位热脱附技术由于修复周期短、效率高等优点被广泛使用,未来或可向多种修复技术联合修复的方向发展。

典型平原地区生活垃圾焚烧厂周边土壤重金属赋存形态分布特征及生物有效性评价

为考察并掌握典型平原地区生活垃圾焚烧厂周边土壤中重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Ni和Zn的污染现状,以上海市某生活垃圾焚烧厂为例,研究其周边土壤中重金属赋存形态分布特征及生物有效性,采用Tessier连续提取法结合电感耦合等离子体发射光谱检测分析表层土壤中目标重金属总量及形态分布,并利用风险评估编码法(RAC)评价其生态风险水平.结果表明:研究区域土壤中Pb和Zn主要以Fe-Mn氧化物结合态和残渣态为主(>80%);Cr、Cu和Ni则以残渣态为主(>60%);Cd虽以残渣态为主(>50%),但与其他重金属相比,其碳酸盐结合态占比相对较高.生物有效性分析结果显示,Cr、Cu和Ni以惰性态为主,生物有效性低,而潜在可利用态Cd、Pb和Zn占比较高,存在较高的释放风险.土壤中各重金属潜在生态风险水平由高到低依次为Cd>Zn>Pb>Cu>Ni>Cr,其中,Cu、Pb和Zn处于低风险水平,Cr和Ni处于无风险水平,而Cd处于中等风险水平.研究显示,该垃圾焚烧厂周边土壤中重金属已存在不同程度的污染累积,其中,潜在可利用态Cd的占比较高,已达中等风险水平,应引起重视.

无机有机复合材料对重金属污染土壤的修复效应

选用多硫化钙、生物炭与有机肥组成无机有机复合材料对铅(Pb)、镉(Cd)、锌(Zn)污染土壤进行快速钝化实验研究。对修复后Pb,Cd,Zn生物有效态含量、土壤pH值以及钝化处理前后土壤中重金属各赋存形态的变化进行分析。结果显示,不同钝化处理后,有效态Pb,Cd,Zn的质量比降幅分别为9.7%～87.6%,21.0%～71.8%和45.1%～98.8%。无机材料和无机有机复合材料可显著提高土壤pH值。分级提取实验显示,不同钝化处理后土壤中3种重金属的可交换态均不同程度转化为稳定性更好的其他形态,且复合材料的钝化效果要优于单一材料。因此,多硫化钙、生物炭与有机肥组成的复合材料是一种有效的重金属修复材料。

螯合剂GLDA淋洗修复土壤重金属污染研究

以可生物降解螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸四钠(GLDA)作为淋洗剂,对我国南方重要耕地类型黄棕壤进行了重金属污染淋洗修复,以期为土壤重金属污染修复提供重要的设计依据。参照已有研究确定独立变量:GLDA浓度、pH值、淋洗时间,采用RSM优化实验分组,结合三元二次多项式模型拟合,获得了最佳淋洗条件。结果表明:螯合剂GLDA具有优良的重金属洗脱性能,具有替代传统淋洗剂的潜力,对受重金属污染的黄棕壤具有优良修复效果;预测的最佳淋洗条件:GLDA浓度、pH、淋洗时间分别为19.23mmol/L、4.02、146.54min;对应的土壤Cd、Pb、Zn以及Ni的去除率分别为94.68%、88.21%、75.26%以及92.69%,并与实测值相比具有95%以上的可信度;淋洗实验对酸溶态重金属的去除效率最高,对残渣态重金属的去除效率最低,另外淋洗有助于土壤重金属稳定化。

二种氧化体系中氯苯降解的响应面优化及中间体研究

研究了芬顿(Fe^(2+)/H_(2)O_(2))体系和亚铁离子活化过硫酸钠(Fe^(2+)/PS)体系在降解地下水氯苯(CB)过程中对氯苯酚(p-CBOH)稳定中间体的产量,运用响应面法考察了氧化剂(H_(2)O_(2)或Na_(2)S_(2)O_(8))投加量、催化剂(Fe^(2+))投加量以及初始pH对CB降解率和p-CBOH产量的影响。结果表明,当pH为2.40,H_(2)O_(2)投加量为1.31 mmol/L,FeSO_(4)投加量为1.41 mmol/L时,Fe^(2+)/H_(2)O_(2)体系降解CB过程中产生p-CBOH中间体的最小质量浓度为0.30 mg/L,与预测值0.36 mg/L较吻合;当pH为4.00,Na_(2)S_(2)O_(8)投加量为3.50 mmol/L,FeSO_(4)投加量为1.50 mmol/L时,Fe^(2+)/PS体系降解CB过程中产生p-CBOH中间体的最小质量浓度为0.00 mg/L,与预测值完全吻合。上述两种情况下CB的去除率均为100%。

土壤热脱附技术修复工厂化模式研究

近年来,我国有机污染场地土壤修复项目较多,且污染地块位置集中、修复面积巨大、项目施工期短,建立服务整个区域的整体整治开发需求的土壤修复工厂很有必要,这不仅可以减少污染土壤修复的成本,也可以有效控制修复过程的二次污染,降低修复过程的环境风险,同时也有利于土壤修复企业的良性发展。从修复工厂的功能、组成单元、组织架构及修复工艺选择方面对土壤修复工厂进行了初步设计与介绍。

环境友好材料:基于氨基酸离子液体的理化性质与毒性研究

制备了6种以氨基酸为阳离子的离子液体,并研究了熔点、玻璃转化温度、热稳定性、溶解性等重要的理化性质及毒性,为日后的应用奠定基础。结果表明,基Cl^(-)的离子液体熔点在90~100℃之间;而基于SO_(4)^(2-)的离子液体室温下为液态,无明显的熔点:符合"离子液体"的定义。仅一种离子液体有玻璃转化温度。6种离子液体在127~200℃之间发生了放热反应。所有的离子液体都能与水完全混溶,微溶或不溶于乙酸乙酯、正辛醇和乙醇。在毒性实验中,肌酸离子液体对螺旋藻的增殖无明显影响;L-组氨酸离子液体有一定的抑制作用,半数抑制浓度EC_(50)大于200 mg/L;甲硫氨酸离子液体有促进作用。所有的离子液体的GHS水生环境风险分类为第3级急性毒性或第4级慢性毒性,对环境的影响风险较小,可作为很好的环境友好材料。

Cd-As复合污染农田土壤修复材料的筛选

Cd和As两种污染物的离子电荷不同,化学性质迥异,因此Cd和As复合型重金属污染的土壤修复难度大。某地农田土壤呈弱碱性,因受老旧废弃垃圾填埋场的影响变为弱酸性,土壤样品中Cd和As均超标,有效态含量高,水稻样品超标率>15.4%。实验室小试证明:生石灰可以降低Cd的活性,升高As的有效态,综合修复效果差;活性炭和矿物"微胶囊"因其吸附机制可同时降低Cd和As的有效态含量;活性炭钝化Cd的短期效应相与矿物"微胶囊"相当,钝化As的短期效应相比矿物"微胶囊"有一定的优势;矿物"微胶囊"的长期钝化效应最好,2年观察周期后活性炭效果归零,而矿物"微胶囊"效果稳定持续,有效态去除率最终可达90%。3种材料修复Cd和As复合污染型耕地土壤的综合性能筛选结果为矿物"微胶囊"(优)>活性炭>生石灰(差)。

PRB技术在污染场地治理中的应用及展望

可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier PRB)技术是处理土壤和地下水污染的新趋势。本文综述了PRB技术的反应原理和结构,重点介绍了PRB技术研究内容的核心——反应区域介质,简述了国内外PRB技术的应用及研究现状。在此基础上,对PRB技术在我国污染场地治理中的应用前景进行了展望。

滨海地区淤泥质黏土水泥土搅拌桩施工技术研究

针对滨海地区淤泥质黏土特殊地质条件,以滨海某危废填埋场工程为例,使用Geo-Slope软件中的Slope/W模块功能,对防渗沟槽进行稳定性分析,同时有针对性的对水泥土搅拌桩施工工艺技术试验研究,对3种水泥土搅拌桩施工工艺的无侧限抗压强度、不同水泥掺量施工工艺进行对比分析。研究结果表明:水泥搅拌桩能够对滨海地区淤泥质黏土地基起到很好的支护加固作用,并且三轴搅拌桩机四搅四喷工艺试验强度为最佳,该工艺在30%水泥掺入量情况下能够较充分的进行土体混合搅拌,达到试验设计强度要求。

原位化学修复的污染地块地下水中挥发性有机物的测定

在污染场地地下水监测中发现3家实验室对同一批样品的检测存在偏差,样品中内标物响应值与标准曲线中间点内标响应值差别较大,推测地下水中残留的氧化剂会对检测造成一定干扰。为此,通过3种常用的高级氧化方式模拟实际氯苯(CB)污染场地地下水的修复方式,并参照HJ 639—2012《水质挥发性有机物的测定吹扫捕集/气相色谱-质谱法》测定CB质量浓度。实验结果表明,检测样品中内标物质被残留氧化剂氧化,导致其无法准确定量目标物,通过加入Na2S2O3作为氧化剂的淬灭剂可以改善残留氧化剂对样品定量的干扰,且Na2S2O3不会产生较强的基质效应,这为采用原位化学氧化技术的地下水修复项目的监测提供了一种准确检测目标污染物的方法。

垂直防渗在滨海地区危险废物填埋场中的应用

对比了常见的各类型垂直防渗优缺点,结合某滨海地区危险废物填埋场地质特性,选择了采用土-膨润土墙。基于在垂直防渗帷幕内,扩散作用对于污染物运移有较大的影响,在考虑分子扩散作用和吸附阻滞作用的情况下,确定了土-膨润土墙的垂直防渗帷幕厚度。

垃圾渗滤液处理技术研究进展

由于垃圾填埋过程中会产生成分极其复杂的高浓度污水,含有大量有害物质,会对生态环境造成不利影响,针对渗滤液的处理工艺,系统总结了渗滤液处理技术的国内外技术路线,并针对工程实践中渗滤液处理存在的问题提出了一些解决方法,对渗滤液处理未来的发展趋势进行了展望。

正渗透-反渗透耦合工艺处理膜滤浓缩液工程实例

针对某生活垃圾填埋场高盐渗滤液膜滤浓缩液,采用正渗透膜-反渗透耦合工艺对膜滤浓缩液进行减量化处理,考察了该工艺在工程实例中的应用效果并进行了经济性评价。工程运行结果显示:该工艺运行相对稳定,对浓缩液中COD的去除率大于99.7%,对氨氮、总氮、总磷、电导率的去除率均高于99.9%。正渗透膜的平均产水通量为1.125 L/(m^(2)·h),平均产水回收率为57.78%。与浓缩液直接蒸发处置相比,先采用该技术减量处理后再进蒸发处理系统处置,浓缩液的处置费用可节约42.57%。可见该工艺可作为浓缩液处置的前处理单元应用,以降低浓缩液的总处置成本。

几种药剂对垃圾焚烧飞灰重金属稳定化的性能影响

以江苏某垃圾焚烧电厂飞灰为研究对象,在分析其飞重金属含量及浸出浓度基础上,研究了不同有机和无机药剂对飞灰重金属的稳定化效果,并选择最佳药剂配伍比例,对飞灰螯合稳定化处理过程进行不同复配药剂添加量及稳定时间的实验。结果表明:原灰中的重金属Pb、Zn、Ni和Cd的浸出浓度超出GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》标准限值要求。有机螯合剂、硫代硫酸钠、磷酸钠、磷酸氢二钠4种药剂对飞灰中多种重金属均有较好的稳定化效果。有机螯合剂∶无机药剂质量比为3∶2的配比对飞灰中重金属进行稳定化处理效果最好。药剂添加量达到3%时,4种重金属浸出浓度低于GB 18598—2019《危险废物填埋污染控制标准》标准限值要求,可进入危险废物填埋场进行处置;当药剂添加量为5%时,4种重金属的浸出浓度均低于GB 16889—2008标准限值要求,可进入生活垃圾填埋场进行处置。复配螯合剂对飞灰重金属的螯合效果具有快速反应性及长效性,能够让所有元素在3 d内完成稳定化并达到填埋场入场标准。

修复后污染土壤在废弃矿山填埋的程序方法及其案例研究

基于我国废弃矿山主要环境现状,结合修复后污染土壤去向的主要问题,结合工程实例提出了治理废弃矿山的新思路,将重金属污染的尾矿、低品位矿石、夹石、修复后污染土壤等固体废弃物经过无害化处理后,进行安全回填,同时实现固废处置和矿山治理。

载气含氧量及污染物浓度对土壤石油烃热脱附效率的影响

石油烃(TPHs)在土壤中难以降解,并具有生物毒性,异位热脱附(ESTD)在修复石油烃污染土壤方面极具应用潜力。采用实验室模拟异位热脱附装置,研究了热脱附载气含氧量及土壤石油烃污染浓度对可萃取石油烃(EPHs)中柴油段(DRO)和重油段(ORO)的5种组分去除率的影响。结果表明:在初始浓度为5 000~20 000mg·kg-1时,在20 min内的脱附率均不超过50%;当初始浓度增加到40 000 mg·kg-1、脱附时间为20 min时脱附率可以达到68.2%。热脱附时间为50 min时,40 000 mg·kg-1污染土壤的残余浓度为407.1 mg·kg-1。DOR组分相同时间的脱附率随污染浓度的升高而升高,ORO组分在50 min之内不能完全脱附,脱附率随着污染物浓度上升会出现先增大后减小的趋势。在250℃时,DRO中3个组分的去除率均随着气氛含氧量的增加而呈现明显的增长趋势。在400℃条件下,ORO中2个组分分别在含氧量为12%和15%时达到最高的去除率。本研究结果可为ESTD技术修复不同浓度的石油烃污染土壤的工程设计参数提供参考。

商业V2O5- WO3/TiO2催化剂重金属(Pb、Cu、Zn)中毒机理研究

采用浸渍法制备了不同含量重金属(Pb,Cu和Zn)中毒商业V2O5-WO3/TiO2催化剂,并对催化活性进行评估,重金属可明显导致催化活性降低.随着重金属浓度的增加,催化剂的失活程度加剧,而Cu和Zn的中毒效应低于Pb.结合XRD、BET、SEM、NO-TPD、NH3-TPD、H2-TPR和in situ DRIFTS等方法对重金属中毒前后催化剂的理化性质进行分析.分析结果表明,失活是由化学和物理中毒的耦合作用引起的.相比于Fresh催化剂,中毒催化剂微孔和中孔有明显堵塞现象,BET比表面积减小,而中毒前后催化剂结晶度几乎没有变化,而中毒催化剂的表面覆盖了一层白色晶体,这可能导致活性位点被占据并阻碍NH3在催化剂表面的吸附.in situ DRIFTS结果表明,重金属中毒后Br?nsted和Lewis酸位点的强度减弱,尤其是Br?nsted酸位点.此外,随着重金属含量的增加,中毒催化剂表面NO2吸附量逐渐增加,从而促进N2O的形成.H2-TPR结果显示,还原峰的强度随着还原温度的升高而增强,表明重金属导致催化剂中的活性组分更难以参与SCR反应.