复合改性砂滤料制备及生物砂滤池对受污染原水的净化效果

为改善普通石英砂(QS)表面特性,提高生物砂滤池生物附着量及对水中污染物的去除效果,对QS进行氨基、铝离子及铝钙双氢氧化物改性,制得氨基改性砂(AMS)、铝离子改性砂(ALS)和铝钙双氢氧化物改性砂(CAS),以四种滤料填充滤池考察对受污染原水的净化效果。结果表明,与QS相比,ALS与CAS表面覆盖了金属离子,AMS、ALS、CAS表面形态及比表面积均得到改善,成膜后表面生物附着量分别增加3.6、5.5、6.9 mg/g;滤速为5 m/h时,CAS滤池对浊度和COD平均去除率分别为90.1%、51.8%。与AMS、ALS滤池相比,CAS滤池表面生物量最大,对水中污染物去除效果良好。

新型铁改性砂滤料吸附过滤去除水中的磷

为进一步提高改性砂滤料对水中磷的去除效果,对现有过滤工艺进行改造,在前期研究的基础上,改进改性方法制备出新型铁改性砂(IOCS)滤料,对其进行了扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)的表面分析,研究了IOCS对溶液中P O34-的吸附性能和动态过滤再生循环利用.静态吸附实验表明,pH值、接触时间和铁改性砂含量等均会影响IOCS对溶液中P O34-的吸附.25,℃时,Langmuir、Freundlich和Temkin吸附等温线均可较好地拟合铁改性砂对溶液中PO34-的吸附(R 2>0.920,0),其拟合曲线的相关性大小顺序为Freundlich>Temkin>Langmuir.由Langmuir吸附等温式得出的IOCS对PO 34-的饱和吸附量为0.266 8 mg/g.与同类研究相比I,OCS具有更好的PO 34-吸附性能.吸附热力学研究表明I,OCS对P O34-的吸附过程是自发的、吸热的化学过程(ΔG°<0,ΔH°>0).共存阴离子对IOCS吸附PO 34-影响的大小顺序为HCO 3->S O 42->Cl–,但影响不大.过滤再生循环利用实验表明,吸附饱和后IOCS可以使用0.1 mol/L NaOH溶液多次再生重复利用,并保持较高的P O34-去除率,因而可以使用IOCS对现有水和废水处理中过滤除磷工艺进行升级改造.

铁盐改性砂制备及其吸附Zn^(2+)的性能研究

通过改变石英砂表面的物理化学性质,提高石英砂的吸附效率,考察其对废水中的Zn2+去除效果。以石英砂为载体,分别用反复高温加热法和反复碱性沉积法制备了三氯化铁改性砂、硝酸铁改性砂,测定2种方法制备的铁盐改性砂的表面含铁量、铁盐的酸稳定性及比表面积,并比较2种铁盐改性砂对Zn2+的吸附效果。结果表明,三氯化铁改性砂、硝酸铁改性砂的比表面积分别为2.468、4.247m2/g,比石英砂比表面积分别提高6.910、12.612倍;在pH为中性条件下,石英砂对Zn2+去除率为43%左右,三氯化铁改性砂对Zn2+去除率达到70%左右,硝酸铁改性砂对Zn2+去除率达到85%左右,表明铁盐改性砂对Zn2+去除能力比石英砂有很大提高;铁盐改性砂对Zn2+的吸附有一定容量,表面的活性中心越多,吸附能力越大;铁盐改性砂对Zn2+的去除率随着pH的升高而增加,当pH>8.5时,Zn2+去除率可达90%左右。

改性砂高速过滤技术用于污水再生回用的研究

采用SJ材料作为改性剂对石英砂滤料进行改性,经测定,其表面的物理化学性能优于石英砂。将改性砂应用于煤砂双层滤料高速过滤工艺,并处理某污水厂的二级出水,其出水的平均浊度、COD、UV254、PO43--P分别为1.23NTU、27.4mg/L、0.1335cm-1、0.42mg/L,对各项指标的去除率均高于石英砂滤料,且完全符合GB/T18920—2002标准中的城市杂用水水质要求。研究发现,高速过滤工艺应该以自然条件下的最大滤速为起始滤速;污染物积累和滤层负压导致水中溶解气体的析出会减小有效过水断面面积,这是引起滤速衰减的主要原因。

生物-纳米Fe_2O_3改性砂对微污染氨氮的预处理与强化去除效果

对南方某地区氨氮含量2.5-3.0 mg/L、浊度5-20 NTU微污染原水,以自制纳米Fe2O3改性砂（NMS）为固定填料的筛网,研究NMS筛网的生物预处理及其对混凝＋沉淀＋过滤的强化处理效果。结果表明：生物-纳米改性砂（BNMS）筛网对氨氮的平均预处理率为42.5%,NMS表面生物量为40 nmo L/g。BNMS预处理对浊度的去除率为30%。预处理出水中,微生物群落总数比进水时的数量增加82%。NMS表面污泥中主要含有以下几种门类微生物：变形菌门,厚壁菌门,拟杆菌门,硝化螺旋菌门等。与未设置BNMS预处理工艺的效果比较,微生物个数浓度增加,混凝、沉淀工艺的氨氮去除率提高了10%,后续NMS滤柱自然生物挂膜时间由12 d缩短到8 d,氨氮去除率由28%上升到35%,水头损失增长速率减缓,过滤周期由48 h提至60 h。BNMS预处理联合混凝＋沉淀＋过滤处理后的出水中,颗粒粒径由原水时的200 nm降至50 nm,CODMn总去除率由65%上升至75%,亚硝态氮含量为0,总氨氮去除率由无预处理时的50%上升至92%。

用改性砂生产C50—C70高性能混凝土

论文介绍作者五年中配制和生产应用C50－C70高性能混凝土的情况。旨在说明重庆地区配制和生产高性能混凝土 可能使用本地细集料，而不用由外地运入，因而可大幅度降低成本。文章展示了作者在试验室的配制思路与配制成果以及在工程上的应用效果，总结出一套拌混凝土生产的实用技术，并得出结论：用重庆细集料配制和生产应用C50－C70高性能混凝土是可行的，且推广应用这种实用技术，可获得显著的社会经济效益。

不同改性方法对生物砂滤池生物膜特性及处理受污染原水效果的影响

通过对普通石英砂(QS)进行氨基及铝钙双氢氧化物改性制得氨基改性砂(AMS)和铝钙双氢氧化物改性砂(CAS),分别以QS、AMS、CAS为滤料填充滤池进行挂膜,研究了不同石英砂表面的生物膜量、生物活性、胞外聚合物(EPS)的特性及对受污染原水的处理效果。结果表明,挂膜成功后CAS表面的生物活性最高,为42.00 mgO_(2)/(g·h),生物膜量和胞外聚合物的含量最大,分别为12.43 mg/g、105.09 mg/(g·SS),对COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N的去除率分别稳定在58.20%、89.50%;AMS表面的生物活性、生物膜量、EPS平均含量分别为32.97 mgO_(2)/(g·h)、9.07 mg/g、93.41 mg/(g·SS),对COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N的去除率分别为54.60%、85.10%。三种石英砂表面生物量分布均沿水流方向递减,EPS的含量从溶解性胞外聚合物(SL-EPS)到紧密附着性胞外聚合物(TB-EPS)呈上升趋势。

两种新型涂铁改性砂的过滤性能及反冲洗条件研究

以两种新型涂铁改性石英砂(纳米氧化铁改性砂,Nano-OCS;氧化铁改性砂,IOCS)及普通石英砂(RQS)为研究对象,考察了两种新型改性砂对沉后水腐殖酸及浊度的直接过滤效果,对其反冲洗条件进行优化研究,并对3种滤料的过滤效果进行了比较.结果表明,1滤层厚度为45 cm时,最佳滤速为6 m·h-1;3种滤料对腐殖酸和浊度的直接过滤效果依次为:Nano-OCS>IOCS>RQS,其中两种涂铁砂对腐殖酸的去除率分别为71.70%和61.61%;2Nano-OCS和IOCS滤柱的反冲洗流程分4步,对应的流程及最佳操作条件为:首先,用0.5 mol·L-1NaOH的溶液浸泡,气冲强度13 L·s-1·m-2,气冲时间6 min;然后,用0.075 mol·L-1的NaOH溶液与空气同时反冲洗,NaOH溶液冲洗强度为8 L·s-1·m-2,气冲强度13 L·s-1·m-2,冲洗时间3 min;接着用0.015 mol·L-1的FeCl3溶液与空气同时反冲洗,FeCl3溶液冲洗强度为8 L·s-1·m-2,气冲强度13L·s-1·m-2,冲洗时间2 min;最后,用清水冲洗,冲洗强度8 L·s-1·m-2,冲洗时间4 min.两种涂铁砂反冲洗前后表面形态结构更加复杂、粗糙度增加,对腐殖酸去除率进一步提高.3当滤层厚度由45 cm增加到80 cm时,Nano-OCS对腐殖酸直接过滤的最高去除率由74.6%提高至80.3%,平均去除率由57.9%提高至68.5%.

砂复合改性淤泥路用水稳性试验研究

砂复合改性淤泥作为砂与土的介质耦合体,与传统改性淤泥相比有所不同。为进一步研究其水稳性指标,通过正交设计法对砂复合改性淤泥进行水稳性室内模拟试验(地表渗水试验、地下毛细水试验以及干湿循环试验),采用无侧限抗压强度变化率表征改性淤泥的水稳性指标。试验结果表明:改性淤泥的无侧限抗压强度以及水稳性都有所提高。在不同的水扰动条件下海砂掺量、压实度、龄期对改性淤泥水稳性影响主次顺序有所不同,各因素分析图中三因素与水稳性都表现为正相关变化。实际工程中可以综合考虑海砂掺量、压实度、龄期来提高宁波地区改性淤泥路用水稳性要求。

氧化铁改性石英砂的复合挂膜与氨氮去除试验研究

采用自制的氧化铁改性石英砂滤料(简称"改性砂"),对生物改性砂联合处理微污染物氨氮的复合挂膜启动性能以及滤料表面形态进行了试验研究,并与生物普通砂联用效果进行对比。结果表明,生物普通砂和生物改性砂在挂膜初期的生物量分别为15.46、13.79 nmol/g(n(P)/m(滤料)),稳定运行期分别为18.75、20.09 nmol/g;挂膜初期,生物普通砂与生物改性砂对质量浓度为1～2 mg/L氨氮的去除效果分别达到92%和95%;挂膜稳定期,前者对氨氮的去除效果约60%,后者稳定在80%左右;在不同氨氮质量浓度(0.5～4 mg/L)下,生物普通砂对氨氮去除率从60%上升至80%,生物改性砂的去除率从70%增至95%;过滤前后2种滤料表面形态均发生变化,生物改性砂表面孔隙更小,结构更加复杂多孔,表面粗糙程度进一步增加,对氨氮去除率高。

响应面法优化改性砂吸附海水中氨氮的条件

采用石英砂负载壳聚糖吸附去除污染海水中的氨氮,并进行SEM、FTIR表征分析。在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken响应面法考察pH值、改性砂投加量、改性砂粒径3个因素对氨氮去除率的影响及交互作用,并建立改性砂吸附氨氮的多元二次响应面回归模型。结果表明:各因素对氨氮去除率的影响主次顺序为:改性砂投加量>溶液pH值>改性砂粒径,最适宜吸附条件为:pH=7.08,投加量77.4 g/L,粒径0.8 mm,此条件下氨氮的去除率为78.86%,与预测值相符。

生物-氧化铁改性砂对氨氮的强化过滤性能

采用自制的氧化铁改性石英砂（简称“改性砂”）滤料进行生物自然挂膜后，对1～2mg／L的氨氮进行强化过滤效果研究，比较分析了改性砂、普通石英砂（简称“普通砂”）、普通石少／改性砂混合滤料与生物技术联用的过滤性能，研究了三者在挂膜初期与稳定运行期间，对浊度、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的去除效果与溶解氧消耗量，以及不同滤层水头损失的变化规律。稳定运行期间（生物-普通砂）、（生物-普通彬改性砂）、（生物-改性砂）工艺对氨氮的平均去除率分别为73．8％、79．5％、90．5％，挂膜初期，经三者过滤后的出水中亚硝酸盐氮浓度变化较大，到稳定运行期间，平均值分别降低至0．12、0．07和0mg／L，硝酸盐氮的平均值则增加至3．11、3．31、3．86mg／L。改性砂表面复杂多孔的纳米结构能使微生物牢固地附着，生物-改性砂的截污能力最强，对浊度与氨氮的去除率分别可达95％、95．4％。生物一改性砂各滤层的水头损失增长速度合适，出水浊度与终期水头损失同时达到穿透标准，其过滤周期明显比生物-普通砂的长，且过滤性能最优，对氨氮的去除效果最高。

铝盐改性石英砂制备及其吸附性能研究

以石英砂为载体,用反复加热蒸干法制备了铝盐改性砂,分别考察了铝盐改性砂对有机物和Zn2+的吸附性能及其影响因素。结果表明,在pH值为中性条件下,铝盐改性砂吸附效果优于石英原砂,铝盐改性砂对CODCr的去除率比石英原砂提高20%,对UV254的去除率提高了10%左右;铝盐改性砂对Zn2+去除能力比原砂有较大的提高,在pH值中性条件下,石英原砂Zn2+的去除率为43%左右,铝盐改性砂对Zn2+去除率达到70%;随着Zn2+初始浓度的增大,铝盐改性砂对Zn2+的去除率逐渐减少;当改性剂浓度逐渐增大时,Zn2+的去除率逐渐增大,当浓度达到1.25mol/L后,Zn2+的去除率不再提高;铝盐改性砂对Zn2+的去除率随着pH值的升高而提高,当pH值为9时,去除率达90%。

镁盐改性石英砂的制备及其吸附Zn^(2+)影响因素

通过改变石英砂表面的物理化学性质,提高滤料的吸附效率,并考察其对废水中Zn2+的去除效果。以石英砂为载体,用碱性沉积法制备了镁盐改性砂,测定了镁盐改性砂的比表面积,考察了镁盐改性砂对锌的吸附性能及其影响因素。结果表明,镁盐改性砂的比表面积为1.475 m2/g,比石英原砂比表面积提高了6.12倍;在pH值为中性的条件下,石英原砂对Zn2+去除率为41%,镁盐改性砂对Zn2+去除率可达到54%;镁盐改性砂的吸附效果优于石英原砂;随着Zn2+初始浓度的增大,镁盐改性砂对Zn2+的去除率逐渐减少;pH值是影响Zn2+吸附的主要因素,随着pH值增加,吸附效果提高,当pH值接近9时,镁盐改性石英砂的Zn2+去除率达到95%左右。

镁盐改性石英砂制备及其吸附Cd^(2+)性能

以石英砂为载体,用碱性沉积法制备了镁盐改性砂.考察了改性前后石英砂比表面积的变化情况,研究了在静态试验条件下,镁盐改性砂对镉的吸附性能及其影响因素.结果表明:镁盐改性砂表面涂层为Mg(OH)2,比表面积为49.127m2/g,是石英原砂的6.12倍;在pH值为中性的条件下,镁盐改性砂的吸附效果优于石英原砂,石英原砂对Cd2+去除率为39%,镁盐改性砂对Cd2+去除率可达到47%;随着Cd2+初始浓度的增大,镁盐改性砂对Cd2+的去除率逐渐减少,且随着pH值的升高而提高,当pH值为9.0时,去除率达到67%.

氧化铁改性砂联合生物预处理对氨氮的吸附特性

对含氨氮(NH_3-N)的微污染原水,采用自制氧化铁改性石英砂(iron oxide coated sand,IOCS)滤料强化过滤与生物预处理技术联合,进行强化处理与吸附效果研究。结果表明,采用强化挂膜法,生物预处理反应器的生物膜成熟期约为7 d,其对氨氮的去除率为60%~70%,但反应器中存在亚硝酸盐氮积累的现象。IOCS与生物预处理技术联合,对NH_3-N的平均去除率为84.67%,出水NH_3-N浓度均低于0.5 mg/L,NO_2^--N含量趋于0;而普通石英砂(RQS)在同等条件下,对氨氮的去除效果不稳定,平均去除率为74.31%,出水NH_3-N平均浓度未达标,对NO_2^--N平均去除率仅有33.29%。在4m/h滤速工况下,与生物预处理技术联合,IOCS和RQS对NH_3-N最高去除率分别为94.3%和82.72%。IOCS与RQS的表面形态结构存在明显差异:前者的表面结构更加复杂多孔,比表面积大,有利于生物牢固附着;后者表面较光滑,比表面积小,挂膜后生物易脱落。

改性石英砂净化海水的试验研究

采用碱性沉积蒸发法制备了6种改性石英砂,并进行了SEM分析及去除海水中污染物的静态吸附试验。试验结果表明:与石英砂平滑表面相比,改性砂表面呈凹凸不平的多孔结构,并且被改性剂所覆盖,这种表面形貌的差异使改性砂具有较大的比表面积和较强的吸附能力。石英砂经改性后可提高截污和吸附能力,改善出水水质,适用于海水的净化处理,具有一定的应用前景。

铁盐改性石英砂的制备及其吸附Cu^(2+)性能研究

通过改变石英砂表面的物理化学性质,提高石英砂的吸附效率,考察其对废水中的Cu2+去除效果。以石英砂为载体,分别用反复高温加热法和反复碱性沉积法制备三氯化铁改性砂、硝酸铁改性砂,测定了2种方法制备的铁盐改性砂的表面含铁量、铁盐的酸稳定性及比表面积,并比较了2种铁盐改性砂对Cu2+吸附效果。结果表明,三氯化铁改性砂、硝酸铁改性砂的比表面积分别为2.468 m2/g和4.247 m2/g,比石英原砂比表面积分别提高了6.910和12.612倍;在pH=6条件下,石英砂对Cu2+去除率为39%左右,硝酸铁改性砂对Cu2+去除率达到84%,氯化铁改性砂达到89%以上,铁盐改性砂对Cu2+去除能力比原砂有很大的提高;铁盐改性砂对Cu2+的吸附有一定的容量,表面的活性中心越多,吸附能力越大。

铝盐改性石英砂制备及其吸附Zn^(2+)性能研究

以石英砂为载体,用碱性沉积法制备了铝盐改性砂,在静态试验条件下,考察了铝盐改性砂对锌的吸附性能及其影响因素。结果表明,在pH值为中性的条件下,铝盐改性砂的吸附效果优于石英原砂,石英原砂对Zn2+去除率为41%,铝盐改性砂对Zn2+去除率可达到68%;随着Zn2+初始浓度的增大,铝盐改性砂对Zn2+的去除率逐渐减少;铝盐改性砂对Zn2+的去除率随着pH值的升高而提高,当pH为9时,去除率接近100%。

橡胶砂改性沥青混凝土力学与降噪性能研究

对比了不同橡胶砂掺量下橡胶砂改性沥青混凝土的力学性能,分析了其降噪机理,并对试验路段的降噪效果进行了检测.结果表明,橡胶砂改性沥青混凝土中橡胶砂的掺入对其吸声性能的改变不明显或者不存在,其降噪机理主要在于减振;橡胶砂改性沥青混凝土随橡胶砂掺量的增加,其变形等性能有一定下降.岩沥青改性沥青不仅可以提高橡胶砂改性沥青混凝土的力学性能,同时也能起到部分减振降噪作用.