兼具去除COD_(Mn)和NH_(4)^(+)-N双重功能的类芬顿复合材料的制备及性能优化研究

以粉煤灰、污泥、牡蛎壳为基础原料,掺入相应的无机矿物材料,制得2种具有去除高锰酸盐指数(COD_(Mn))和氨氮(NH_(4)^(+)-N)双重功能的新型类芬顿复合材料(SFM),分别记作硅藻土型(CD)、绿沸石型(CGZ),使用SEM扫描电镜对SFM表面形貌以及成分进行了表征,对比研究了这2种SFM在类芬顿体系下对废水中的COD_(Mn)和NH_(4)^(+)-N的吸附去除效果,并采用动力学和吸附等温模型分析其吸附特性。结果表明:CGZ对COD_(Mn)和NH_(4)^(+)-N去除率高于CD,在处理5d后,CGZ对COD_(Mn)和NH_(4)^(+)-N的去除率分别为74.96%和91.2%;CGZ最优制备条件是:基础原料∶绿沸石为2∶8,煅烧温度450℃,煅烧时间100min;最佳使用条件是:20℃,pH=3.5,用量CGZ∶H_(2)O_(2)为2.5g∶1.5mL。2种SFM材料对NH_(4)^(+)-N的吸附过程均符合准二级动力学,且符合Freundlich吸附等温方程。研究结果对废弃物的资源化利用、以及类芬顿复合材料新功能的拓展等具有重要的理论意义和实践指导价值。

矿渣-粉煤灰混凝土多孔砖性能试验研究

用尾矿(高炉水渣)和粉煤灰取代部分细骨料和水泥制作混凝土多孔砖,采用试验测试和极差分析方法分析孔径、水灰比、尾矿取代率、激发剂、成型加压方式、拌合时间及养护条件对多孔砖性能的影响及作用机理。结果表明:不同因素对多孔砖性能影响程度不尽相同,存在最优制备条件和最佳配合比;加压限值20 kN、加压速率0.2 kN/s、拌合时间3 min、混合养护,水灰比0.65、孔径18 mm、尾矿取代率40%(干燥环境)或20%(潮湿环境)、激发剂质量分数6.2%NaOH和质量分数3%CaO的混合液时,多孔砖的强度等级符合MU15技术指标;实际工程中应依据环境类别选用最优制备条件和配合比制备矿渣-粉煤灰混凝土多孔砖。

膨润土基类芬顿复合材料的制备及其吸附去除废水中污染物的性能

为实现废弃物资源化及去除废水中污染物,将粉煤灰、干化污泥、牡蛎壳等3种原料按照一定比例混合为基础原料(FDO),掺入2种膨润土基无机矿物材料,制得具有去除氨氮(NH_(4)^(+)-N)和高锰酸盐指数(I_(Mn))双重功能的2种新型类芬顿复合材料(SFM),分别记作活性白土型(ATC/FDO)、膨润土型(BT/FDO)。使用SEM和BET对SFM的表面形貌、孔径结构进行了表征,对比研究了2种SFM在类芬顿体系下对废水中的I_(Mn)和NH_(4)^(+)-N的吸附去除效果,并采用动力学和吸附等温模型分析其吸附特性。结果表明,ATC/FDO对I_(Mn)和NH_(4)^(+)-N的去除效果优于BT/FDO,处理5天后,相应的去除率分别高达95.76%和99.65%;ATC/FDO最优制备条件是:FDO∶ATC的质量比为5∶5,煅烧温度400℃,煅烧时间120 min;最佳使用条件是:20℃、pH=6.5,ATC/FDO∶H_(2)O_(2)用量比为5 g/L∶1 mL/L。2种SFM对NH_(4)^(+)-N的吸附过程均符合准二级动力学,且符合Freundlich吸附等温方程。研究结果能为废弃物的资源化利用和水处理领域提供新技术和新材料。