改性赤泥负载Pt催化剂催化氧化甲苯的性能

以改性赤泥为载体,采用浸渍方法制备低成本改性赤泥(MRM)负载Pt催化剂,并探究Pt含量对Pt/MRM催化剂催化氧化甲苯活性影响.结果表明0.4Pt/MRM表现出最佳的催化活性,在230℃时甲苯转化率为100%.当空速高达120000h^(-1)时0.4Pt/MRM催化剂依然能保持着较高的催化活性.当甲苯进口浓度为5000mg/m3时仍可以有效氧化甲苯.采用XRD、FT-IR、BET、H2-TPR和O2-TPD等手段进行表征测试分析发现,MRM的比表面积较RM大幅度提高,使MRM能够更好分散活性组分Pt,成为合适的活性组分Pt的催化剂载体.同时所制备的x Pt/MRM催化剂具有较高的比表面积和良好的孔结构.改性赤泥中Fe_(2)O_(3)与活性组分Pt物种相互作用,使催化剂的总氧解吸量增大,提高了催化剂表面氧的迁移率,从而提高了催化效率.

镁改性赤泥强化去除雨水径流氮磷污染物效果

传统生物滞留系统存在填料层组成单一,氮、磷去除效果不稳定的问题,为评估赤泥作为生物滞留系统填料层改良剂的可行性,以拜耳法赤泥为原料制备载镁改性赤泥,通过改性试验、等温吸附试验和材料表征,探究镁改性赤泥对雨水径流氮、磷的去除效果与吸附机理。结果表明,利用MgCl_(2)溶液制备改性赤泥的优选浓度为0.5 mol/L;改性赤泥(RM_(0.5))对NH_(4)^(+)-N和PO_(4)^(3-)-P的平均去除率分别可达41.83%、97.24%,相对于原状赤泥(RM)分别提高了17.15%、5.74%;RM和RM_(0.5)对NH_(4)^(+)-N的吸附符合Langmuir模型,RM_(0.5)对NH_(4)^(+)-N的理论饱和吸附量为1.383 mg/g,是RM的1.83倍,而RM和RM_(0.5)对PO_(4)^(3-)-P的吸附更适合用Freundlich模型描述;改性后赤泥表面更为粗糙,且表面生成了镁氧化物覆盖层,可进一步实现对氮、磷的去除。RM_(0.5)略优于RM对PO_(4)^(3-)-P的去除效果,而在对NH_(4)^(+)-N的去除上,RM_(0.5)明显优于RM,因此在处理高浓度含氮雨水径流时,更倾向于选择RM_(0.5)作为填料改良剂。

改性赤泥建造道路的关键技术与应用实践

针对制约我国赤泥堆放和综合利用重大需求,分析影响赤泥道路利用的主要因素,提出赤泥规模化、减量化处理的技术路径,通过铺筑改性赤泥复合材料道路示范工程,给出道路用赤泥设计方案,并结合工程实践介绍赤泥复合道路建造技术,对推动我国赤泥快速减量化、无害化、规模化处理有重要的借鉴意义。

改性赤泥吸附模拟废水中铬的研究

以广西某铝业公司的拜耳法赤泥为研究对象,探讨了改性方案,辅以煤粉、秸秆粉、膨化土、硅藻土及淀粉等,按不同配比制作改性赤泥陶粒,开展含铬模拟废水净化实验,讨论了pH值、固液比、吸附时间、焙烧温度、陶粒配方等参数对改性赤泥陶粒去除Cr(Ⅵ)的影响,得出了吸附净化的最佳条件参数,为含铬废水的低成本处理及赤泥的无害化与资源化利用提供了解决方案。

改性赤泥-沸石修复材料对土壤中镉的稳定化研究

为探讨改性赤泥和沸石混合材料在镉污染土壤修复中的应用,通过连续提取测定重金属镉形态变化,分析修复土壤中有效硅含量、土壤p H值等对镉的稳定化影响。结果表明：土壤p H值受沸石的影响较大,添加5%沸石时土壤p H值最高（8.36）;添加改性赤泥-沸石混合材料增加了土壤有效硅含量,添加量为10%时,增幅高达359.1%,而对土壤p H值基本无影响（6.92~7.35）;添加量5%且改性赤泥、沸石配比3∶1时对镉的转化促进效果最明显,有效降低离子交换态镉79.31%和碳酸盐结合态镉45.17%,残渣态镉则显著增加,增幅高达170.84%。混合材料以改性赤泥为主,赤泥与沸石添加比例控制在3∶1内,铁锰氧化态镉含量和残渣态镉含量呈显著线性负相关（R=-0.975 1）。施用该混合材料在增加土壤中有效硅的同时能促进镉向稳定的残渣态转化。

优化改性赤泥颗粒吸附含磷废水

通过改变发泡剂(碳酸氢钠)的添加量,对改性赤泥颗粒进行优化。研究不同脱附剂对优化后改性赤泥颗粒的脱附和再吸附效果,选择出最佳脱附剂;利用优化后的改性赤泥颗粒进行动态吸附含磷污水实验,研究优化后的改性赤泥颗粒对水中磷的动态吸附效果。结果表明,在改性赤泥颗粒的配比中适当增加发泡剂(碳酸氢钠)的比例可以提高改性赤泥颗粒对磷的吸附能力,优化后改性赤泥对磷的吸附量提高17%,吸附达到稳定的时间缩短了33%;对吸附饱和后的优化改性赤泥颗粒可选择0.5%的盐酸溶液进行再生;经SBR处理后的含磷污水(满足生活污水二级排放标准),通过优化后改性赤泥颗粒对其动态吸附后,可满足生活污水一级标准。在不计运行成本、制作和脱附成本条件下,按赤泥颗粒原材料市场价进行成本分析可知,优化后改性赤泥颗粒处理SBR出水的达一级排放标准的原材料成本为2.06元/t。

改性赤泥对养殖废水中氮磷和溶解性有机物的去除效果

以三联乳业贵阳市乌当区黄家坝奶牛养殖场废水为研究对象,以NH4+-N、TP、COD为评价指标,在静态吸附试验条件下研究铁盐改性赤泥对不同初始质量浓度的养殖废水中氮磷和溶解性有机物的去除效果。结果表明,改性赤泥的吸附性能有所改善,其对养殖废水中不同初始质量浓度的NH4+-N、TP、COD的吸附能力均有提高,最大去除率分别为39.89%、37.49%、85.56%,比未改性赤泥对NH4+-N、TP、COD的去除率平均增加了2.2、2.5、1.2倍。应用改性赤泥来处理养殖废水具有一定的经济可行性。

改性赤泥絮凝—臭氧氧化处理模拟印染废水

采用改性赤泥絮凝—臭氧氧化法处理直接酸性大红4BS、活性黄KD-3G、分散红S-R、酸性黑ATT、硫化黑BRN等不同类型的5种模拟印染废水。对比了单独改性赤泥絮凝、单独臭氧氧化和改性赤泥絮凝—臭氧氧化三种方法在处理不同模拟印染废水时的COD及色度去除效果。实验结果表明:改性赤泥絮凝—臭氧氧化法对不同类型模拟印染废水的COD及色度去除效果均明显优于单独改性赤泥絮凝法和单独臭氧氧化法;在臭氧使用量减少50%的情况下,5种模拟印染废水的COD去除率为88.9%～96.6%,脱色率均高于99.0%。

改性赤泥颗粒吸附剂的性质及机理研究

采用焙烧法对赤泥进行活化处理,将其与粉煤灰、碳酸氢钠和膨润土按照质量比为16∶2∶1∶3制成改性赤泥颗粒,该改性赤泥颗粒破碎率与磨损率之和为0.2%。将其作为吸附剂,采用静态吸附试验方法研究了该改性赤泥颗粒吸附剂对模拟含磷废水除磷的一般规律,在磷的质量浓度为3~100 mg/L条件下,考察了反应时间、初始磷浓度、投加量等因素对改性赤泥颗粒吸附效果的影响,经过计算得出其饱和吸附量。结果表明,改性赤泥颗粒对磷的去除效果在反应8 h后趋于稳定,其最佳投加量为5 g/L,改性赤泥颗粒的饱和吸附量为56.2 mg/g。

双金属氧化物和改性赤泥对潮褐土中外源砷的调控研究

选取双金属氧化物(LDO)和两种改性赤泥(RM1和RM2)为钝化剂,应用室内模拟培养和盆栽试验的方法,研究了潮褐土中外源砷(As)添加量为10mg·kg-1和50mg·kg-1时,培养时间和钝化剂添加量对土壤砷有效性、小油菜吸收砷的调控效果。结果表明,添加钝化剂后,随着培养时间延长,土壤有效砷的含量均呈下降趋势,其中以LDO的调控效果最佳,培养12周时土壤有效砷含量分别降至1.06mg·kg-1(添加10mg·kg-1时)和5.77mg·kg-1(添加50mg·kg-1时);随着钝化剂添加量的增加,土壤中易溶态砷(AE-As)的含量逐渐降低,钙结合态砷(Ca-As)的含量则逐渐增加。3种钝化剂比较,添加LDO时铁结合态砷(Fe-As)含量降低,而添加RM2时铝结合态砷(Al-As)含量降低、Fe-As含量增加。盆栽实验结果表明,RM2能显著降低小油菜地上部分的砷含量,且对小油菜生长没有明显影响,在外源砷添加量为50mg·kg-1时,添加RM2后小油菜地上部分砷含量比CK降低了33.7%;LDO也可显著降低小油菜地上部分的砷含量,但同时抑制了小油菜生长,导致其产量显著低于CK。相对改性赤泥而言,采用LDO并不是调控潮褐土中砷有效性的较好选择。

改性赤泥催化剂制备及其催化燃烧甲苯性能

以赤泥固废为原料,采用酸溶-碱沉淀耦合焙烧处理方法制备低成本改性赤泥催化材料,通过XRF,BET,H2-TPR,热重分析,FT-IR等手段进行表征测试分析,结果发现,酸溶-碱沉淀法耦合焙烧改性后的赤泥比表面积较原始赤泥提高了约26倍,较原始赤泥的甲苯催化活性大幅度提高.H2-TPR结果表明,改性后赤泥的还原峰温度向低温方向移动,还原峰面积增大,说明改性后的赤泥氧化还原能力增强.在反应温度为300℃时,原始赤泥的甲苯转化率仅为11.6%,改性赤泥的甲苯转化率接近100%.甲苯浓度在1000~4000mg/m^(3)条件下浓度升高,催化甲苯活性降低;空速对甲苯催化活性影响较大.对制备的催化剂进行稳定性测试,研究发现催化剂并无失活或恶化迹象,表明催化剂具有较优良的稳定性.

污泥中磷和氮的厌氧溶出及其改性赤泥晶种结晶法回收工艺

为从污泥中回收磷和氮,研究了污泥中磷和氮的厌氧消化溶出及改性赤泥晶种诱导磷酸铵镁结晶法回收磷和氮的工艺,考察了污泥混合液中pH、温度和厌氧消化时间对厌氧消化溶出正磷酸盐(PO3-4-P)和氨氮(NH+4-N)的影响。结果表明,当温度为50℃,厌氧消化时间为5～7d,不改变污泥混合液的pH,污泥厌氧消化可溶出的PO3-4-P为200.0mg/L,NH+4-N为245.0mg/L,N与P摩尔比为2.5∶1。采用改性赤泥作为晶种诱导磷酸铵镁结晶的方法,对厌氧消化上清液中的PO3-4-P和NH+4-N进行固定化回收,考察了改性赤泥投加量、反应时间、搅拌速度和沉淀时间对厌氧消化过程中磷和氮回收效果的影响。结果表明,在改性赤泥投加量为10g/L、反应时间为90min、搅拌速度为200r/min的条件下,PO3-4-P的回收率为98.8%,NH+4-N的回收率为39.9%。用扫描电子显微镜-能谱分析和X-射线衍射对固定化磷回收产物进行的表征显示,改性赤泥表面生成了磷酸铵镁。

CaO改性赤泥固化剂固化黄土的力学性能研究

为研究CaO改性赤泥固化剂固化黄土的力学性能,对不同赤泥掺量、不同养护龄期的固化土进行无侧限抗压强度测试,分析了强度随赤泥掺量、养护龄期的变化规律,提出了赤泥强化因子和龄期强化因子,揭示了无侧限抗压强度的变化机理。结果表明:随着赤泥的增加和养护龄期的增加,无侧限抗压强度逐渐增大;强度随赤泥掺量的增加符合二次函数变化,随龄期的增加符合线性变化规律;当赤泥掺量达到45%~60%时,强度在此区间达到最大值;应用赤泥强化因子和龄期强化因子分析,发现在28~90 d龄期且赤泥掺量为30%~60%时,强度相比水泥固化土可提高2.5~4倍。

共存硫酸根对聚吡咯改性赤泥从水体中吸附除磷的影响

研究用聚吡咯改性赤泥从共存硫酸根的水体中吸附除磷,考察了硫酸根摩尔浓度、吸附时间及水体pH等因素对除磷效果的影响,并对达到吸附平衡后的聚吡咯改性赤泥进行吸附动力学分析、磷酸盐形态分析、无定形铁/铝含量测定和FTIR分析,探究了硫酸根对聚吡咯改性赤泥吸附除磷的影响机制。结果表明,在水体pH为3~10的范围内,一定浓度的硫酸根能够提升聚吡咯改性赤泥对磷酸盐的吸附去除能力,使去除率保持在93%以上。聚吡咯改性赤泥中结晶态铁活化为无定形态,是硫酸根共存条件下吸附促进效果产生的主要原因。研究成果对聚吡咯改性赤泥的进一步优化具有一定理论指导意义。

改性赤泥免烧砖的制备与放射性屏蔽机理分析

针对赤泥免烧砖广泛存在的高放射性问题进行了制备工艺优化,并对所制改性赤泥免烧砖进行了性能测试,分析了其强度形成机理与放射性屏蔽机制。研究发现:通过常压石灰水洗法改性处理赤泥、添加复合外加剂、提高早期养护温度等优化措施可以改善并解决这些问题,经优化后的制备工艺可以制成满足相关标准规定MU15级的改性赤泥免烧砖;赤泥免烧砖的强度是由机械挤压作用、赤泥的水化反应、石灰水玻璃的水解和原料的水化反应等共同作用的结果;硫酸钡、硼砂及水化硅酸钙的固结等因素共同作用致使赤泥免烧砖的放射性得到有效控制。

改性赤泥去除高磷淀粉废水研究

采用改性赤泥去除高磷淀粉废水,考察了改性过程中CaO的投加比例及焙烧温度对除磷效果的影响,探索最佳的改性条件,并研究了NaOH投加顺序对除磷效果的影响,对比赤泥改性前后与聚氯化铝(PAC)对磷酸盐的去除差异。结果表明,当CaO与赤泥1∶1混合,700℃焙烧后,在反应结束前0.5h投加25ml/L NaOH(2mol/L)时,去除率可达99%,赤泥改性后对磷酸盐的去除有明显提高,可为赤泥资源化利用提供新思路。

物理改性赤泥替代矿粉的沥青混合料路用性能研究

为了解决赤泥的利用率低造成的堆放占地、污染环境等问题,同时减少不可再生矿产资源的消耗,本研究中将赤泥粉体作为填料代替沥青混合料中的石灰岩矿粉,仅能实现赤泥的有效利用,还能减少不可再生矿产资源的消耗。在先前的研究中已经制备了使用物理改性赤泥替代矿粉的沥青胶浆并评价了其流变性能和水稳定性。但是,赤泥对沥青混合料的路用性能的影响尚不清楚。本研究通过将物理改性赤泥替代矿粉填料制备沥青混合料并研究赤泥对沥青胶浆路用性能的影响规律。本研究通过使用浸水马歇尔试验、汉堡车辙试验、SPT试验分别用于评价赤泥沥青混合料的水稳定性、抗车辙性能和动态力学响应。试验结果表明,石灰石矿粉、消石灰、水泥具有相似的氧化物组成,说明水泥和消石灰有可能改善赤泥与沥青的粘结性能;在赤泥中掺入消石灰、水泥会提高赤泥沥青混合料的水稳定性,赤泥替代矿粉可以提高沥青混合料的高温抗车辙性能,而在赤泥中掺入消石灰可以进一步提高其高温性能。在赤泥中掺入少量消石灰或水泥,可以使得动态模量达到普通沥青混合料的水平。试验结果表明,使用本研究制得的物理改性赤泥,可以提高沥青混合料的路用性能。

改性赤泥在市政道路工程中的应用

赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物。其应用于道路建设,不仅可消除环保隐患,且用渣量大,可保护和节约很多其他资源,创造新的经济价值。近年来,赤泥材料在道路工程中的应用越来越广泛。结合工程实例,委托相关单位对改性赤泥材料的路用性能和环境风险进行评估,确定改性赤泥作为路基填料的可行性。介绍改性赤泥路基设计、环保监测设施预埋,可供相关人员参考借鉴。

改性赤泥在市政道路工程中的应用研究

赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物。其应用于道路建设,不仅可消除环保隐患,且用渣量大,可保护和节约很多其他资源,创造新的经济价值。近年来,赤泥材料在道路工程中的应用越来越广泛。结合工程实例,委托相关单位对改性赤泥材料的路用性能和环境风险进行评估,确定改性赤泥作为路基填料的可行性。介绍改性赤泥路基设计、环保监测设施预埋,可供相关人员参考借鉴。

赤泥改性生物炭修复铅污染土性能研究

土壤的重金属污染是制约社会可持续发展的重要环境难题,在“双碳”背景下,本文通过共热解制备赤泥改性生物炭(RMBC),研究RMBC对铅污染土的理化性质、修复效果和工程特性的影响。结果表明,RMBC可以增加铅污染土的pH值并降低其电导率(EC)值。RMBC的掺量越大pH值越高EC值越小。通过盐酸萃取浸出毒性发现随着RMBC掺入量和修复时间的增加土中Pb(II)浸出浓度越低,7%掺量的RMBC对重金属铅污染土的修复效果最好。此外,RMBC的掺入可以增加土体的密实度在一定程度上提高土的承载能力和抗渗能力。借助微观分析揭示了RMBC的修复机理包括络合作用、离子交换和沉淀反应。赤泥改性生物炭能够有效吸附-固定土中的重金属离子,并改良土体的相关性能,在污染修复和工程应用方面具有潜力。