焦化污泥基生物炭在氯介质下催化降解间甲酚的性能

以焦化污泥制备生物炭,并在硝酸溶液中低温条件下进行改性,研究其在氯介质下对间甲酚降解的效率与机理.焦化污泥(CSS)具有较大的比表面积和丰富的官能团,其吸附作用较强,对间甲酚的吸附去除率为27.1%.而通过炭化和改性的焦化污泥炭的比表面积显著降低,官能团数量减少,吸附作用极弱.在催化降解过程中,改性焦化污泥炭(CSSC-N)对间甲酚和总有机碳(TOC)的去除率分别为98.1%和80.1%,远高于未改性的焦化污泥炭(CSSC-0),主要归因于CSSC-N中具有多种含铁物质,有利于铁循环,且表面铁含量高达60.10%,能提供丰富的催化活性组分.Cl-对间甲酚和TOC的去除率有抑制作用,随着Cl-浓度的升高,去除率降低.当废水中的NaCl为5%wt时,在催化重复实验中间甲酚的去除率均高于70%.CSSC-N具有一定的抗氯性能,在氯介质下具有较高的催化活性和稳定性.三维荧光光谱分析和中间产物鉴定结果表明Cl-的存在影响了间甲酚的降解过程,生成了难降解的氯代副产物.

焦化污泥处理技术研究进展

焦化污泥主要是焦化污水生物脱氮及混凝沉淀后的污泥,根据《国家危险废物名录》,混凝沉淀后的焦化污泥属于危险废物。因焦化污泥含有酚类、氰类且其性质不稳定的特征,污泥的高效安全处置已然成为环境领域的难题。分析了目前处理焦化污泥的几种常规的处理方式,寻找处理焦化污泥的高效安全处置模式,为企业实现低能高效、绿色环保的可持续发展提供支撑。

焦化污泥作煤场覆盖剂研究

以焦化污泥作煤场覆盖剂,利用小型风洞实验,考查了不同污泥浓度、喷淋密度在不同风速条件下防止煤堆风损的效果,并确定最佳的喷洒污泥浓度与密度。

碱解耦合臭氧氧化对焦化污泥减量化过程分析

采用臭氧氧化对焦化污泥进行减量化研究,对比直接臭氧和碱解耦合臭氧两种方式的处理效果。实验结果表明:在直接臭氧与臭氧碱解条件下,ΔMLTS和ΔMLVTS随臭氧投加量的增加会增长,臭氧碱解时,ΔMLTS和ΔMLVTS的变化更加明显,污泥浓度持续降低,焦化污泥可实现污泥总量下降的目的。分析数据发现破解污泥上清液相中总磷、多糖和蛋白质的浓度逐渐上升,上清液中pH值逐渐下降。臭氧碱解对硝酸盐的积累明显高于直接臭氧氧化过程,上清液中的总氮浓度会保持较高的浓度,臭氧与臭氧碱解过程对氨氮的完全氧化导致硝酸盐氮的浓度不断增加。碱解耦合臭氧氧化对焦化污泥减量化过程是污泥结构性物质解析、释放和溶解的过程。

焦化除尘灰与焦化污泥添加配煤的研究

提出了将焦化除尘灰与焦化污泥添加配煤工艺设计,并分析了其优缺点及产生的经济效益,在稳定焦炭质量的前提下,可提高焦化除尘灰利用价值,解决焦化废水排放以及焦化污泥处理问题。

典型表面活性剂对焦化污泥中富集多环芳烃的解吸

焦化废水中的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)由于其亲脂性极易转移至污泥相中,此过程成为微生物降解污泥中PAHs的传质受限步骤.基于表面活性剂解吸焦化污泥中富集的PAHs以利于微生物降解的构想,采用两种典型的表面活性剂—Triton X^(-1)00和十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate,SDS)来考察其对菲、芘和苯并[a]芘的增溶作用,对比了不同浓度的菲、芘和苯并[a]芘在焦化污泥上的吸附特征,探讨了表面活性剂对焦化污泥中富集多环芳烃的解吸行为.结果发现,表面活性剂对菲、芘和苯并[a]芘的增溶能力与三者的亲脂性存在负相关的关系,它们在焦化污泥上的吸附特征可用Freundlich等温吸附模型来描述,影响吸附容量的因素包括PAHs的亲脂性和焦化污泥的理化性质;SDS与Triton X^(-1)00共同作用时对芘和苯并[a]芘的增溶更明显;以两者混合质量计的1 g表面活性剂在16 d内可以解吸1.12mg的总PAHs.上述研究可以作为焦化污泥生物修复的增溶工艺中表面活性剂需求量计算的参考依据.

固硫灰固化焦化废水处理外排污泥

采用机械力化学法活化循环流化床燃煤固硫灰,用于固化焦化废水处理外排污泥(CWT污泥)。探讨了固硫灰活化条件,并通过XRD和FTIR分析了固硫灰固化CWT污泥中重金属的机理。实验结果表明:当m(Ca O)∶m(Ca O+固硫灰)为20%、球磨频率为40 Hz、球磨时间为2 h时,养护28 d固硫灰固化体的平均抗压强度达到72.2 MPa;当污泥掺加量为50%(w)时,养护28 d含污泥固化体的抗压强度达到8.5 MPa,固化体浸出液中Pb2+和As5+的质量浓度分别为0.177 mg/L和0.013 mg/L,均远低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的规定限值。XRD和FTIR表征结果表明,在固硫灰活化过程中,混合体系水化生成了C—S—H凝胶、斜方钙沸石和钙矾石,可通过物理包裹、吸附及离子交换的形式实现CWT污泥中Pb2+和As5+的固化/稳定化。

基于酸化与Fenton试剂处理的焦化污泥脱水过程及其重金属迁移研究

焦化废水污泥作为典型的危险废物,含有氰类、酚类、稠环芳烃与多环芳烃等有毒成分,严重影响人类健康与生态环境安全,焦化污泥减量化是其处理处置中重要一环.针对焦化废水污泥高有机物、高油含量特点,采用酸化+Fenton试剂进行复合调理改性,改性后污泥毛细吸水时间(Capillary Suction Time,CST)、比阻(Specific Resistance to Filtration,SRF)分别达到51.2 s和0.043×10^(13) m·kg^(-1),药剂投加量通过响应表面法(Response Surface Method,RSM)进行优化,在实验室板框脱水实验中得到30%硫酸投加量为37.8 mL·L^(-1),FeSO_(4)、H_(2)O_(2)和生石灰投加量分别为47.93、34.29和143.21 mg·g^(-1)DS时,脱水后泥饼含水率为55.82%,滤液pH为6.66,达到污泥深度脱水目标.采用酸化+Fenton试剂复合处理可使焦化废水污泥有效减量化,其良好的深度脱水效果能为后续的无害化处置奠定基础,并有效降低处置费用.

典型表面活性剂对污泥脱水性能的影响研究

研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对焦化污泥脱水性能的影响和作用机理。结果表明,CTAB的加药量为300 mg/L时污泥比阻(SRF)从1.04×10^11 s^2/g降至2.76×10^10 s^2/g,抽滤泥饼含水率(WC)从83.97%降至77.91%;SDBS加药量为600 mg/L时,SRF只降至3.57×10^10 s^2/g,WC为79.80%,SDBS改善污泥的脱水性能不如CTAB。经过表面活性剂调理后的污泥明显疏松。

备煤炼焦中的固体废弃物资源化利用技术概述

介绍了焦油渣回配炼焦技术、焦粉制备回配炼焦技术、除尘灰利用技术和焦化污泥处理技术,评述了几种固体废弃物资源化利用技术的优缺点,为焦化企业选择固废处理工艺提供参考。

苯并[a]芘厌氧降解的苯酚共基质协同作用与污泥微生物特性

苯并[a]芘(Ba P)是焦化废水中PAHs的典型代表,也是行业优先控制的污染物,其微生物响应特性以及降解的促进方法值得研究;新建焦化废水处理工程的调试运行,接种的污泥多来源于市政污泥或其他焦化厂的污泥,目前缺乏不同污泥微生物特性、有效性及其影响条件的考察.针对上述观点,选用厌氧反应器,分别采集某焦化废水处理厂以及市政污水处理厂的厌氧活性污泥,研究比较市政污泥和焦化污泥对Ba P的耐受及降解能力,以10 mg·L^(-1)的Ba P为唯一碳源及添加苯酚作为共基质,进行Ba P的微生物降解与动力学实验,用高通量测序技术分析了两种污泥在降解实验前后的微生物群落结构,阐明其变化.研究结果表明:两种污泥都能降解Ba P,苯酚共基质促进了降解效果;市政污泥的降解效率要好于焦化污泥,以Ba P为唯一碳源时,市政污泥和焦化污泥的半衰期分别为116.3 d、155.41 d,加入苯酚后,半衰期分别为38.44 d、81.25 d;群落测序分析表明,两种污泥经Ba P驯化后,群落组成都发生了较大变化,市政污泥变化远大于焦化污泥;焦化污泥经Ba P驯化后,微生物的优势菌属和驯化前差别不大,且其优势菌属都是已经报道的能够降解PAHs的菌属;市政污泥经过同样的驯化以后,微生物的优势菌属和驯化前差别较大,丰度占比最大的并不是常见的PAHs降解菌类;作为PAHs的常见降解菌属,Bacillus sp.、Pseudomonas、Achromobacter以及Sphingomonas sp.在两种污泥中均能被鉴定出来,其百分含量比较靠前.综合研究结果认为,未经过焦化废水毒性抑制的市政污泥在对Ba P的利用上更活跃,被理解为是更多种类的微生物参与到了对污染物的降解;苯酚的存在会促进Ba P等PAHs的降解,获得的启示是富集了PAHs的焦化污泥排出系统后可以通过生活污水与苯酚的共同添加实现减量化处理.