物化协同阻化剂的制备与性能实验研究

为了更好地抑制采空区遗煤自燃,针对单一性质阻化剂效率低的缺陷,将高吸水性树脂和抗氧剂作为主要原料,研制出具有物理兼化学阻化效果的新型物化协同阻化剂。采用程序升温-气相色谱联用实验分析各阻化煤样在氧化升温过程中CO、C_2H_4的生成变化规律。基于差示扫描量热实验,将各试样在升温过程中的活化能作为指标探究阻化剂对煤的阻化效果。结果表明:物化协同阻化剂既弥补了抗氧剂在煤氧化前期的弱阻化性,又克服了含水树脂在煤氧化后期阻化失效的缺陷,最大程度地抑制了煤的氧化产物和提高了煤氧化前后期的活化能,表现出的总体阻化效果比单独使用含水树脂或抗氧剂要好,是一种综合性能较好的新型复合协同阻化剂。

SBR/混凝协同工艺处理城市污水的效果

将无机混凝剂直接投加到SBR反应器中,组成SBR/混凝协同工艺对城市污水进行处理研究。考察了混凝剂的投加量、混凝剂的种类、投药时间等因素对污水处理效果的影响,探讨了新型复合混凝剂(PISC)对污泥膨胀的抑制作用。实验结果表明,与普通的序列间歇式活性污泥法(SBR)相比,当采用新型复合混凝剂与SBR组成的协同工艺处理城市污水时,在适宜的条件下,不仅污水中的CODCr、TP和SS的去除率可分别提高13.5%、47.6%和11.5%,水力停留时间缩短1/3左右,而且该协同工艺可明显抑制污泥膨胀,并改善高膨胀活性污泥的沉降浓缩性能。

钠基泥浆脱水试验效果及特性研究

针对建筑施工产生的高含泥量废弃泥浆难以脱水分离处理的难题,提出了采用钠基膨润土配制泥浆进行脱水试验研究。对钠基膨润土和水配制的不同含泥量的黏土泥浆进行密度、黏度和胶体率的测定,并用气压法对其脱水性能进行比较,阐明了含泥量、气压的差异对泥浆脱水的影响。选择最难脱水分离的泥浆作为研究对象,通过气压试验、絮凝试验、絮凝-气压试验(无机、有机),分析了各自的脱水效率和作用机理,得到了絮凝剂种类、添加量与脱水分离效果的关系。结果表明,含泥量越高的泥浆越难进行脱水分离,增大气压并不能显著地影响泥水分离效果。当无机絮凝剂聚氯化铝(poly aluminum chloride,PAC)添加量为0.5%时,物化协同处理脱水效果良好,物化协同絮凝-气压法技术可行、脱水效率极高,有工程上运用的前景。

地下水氮污染原位修复缓释碳源材料的研发与物化-生境协同特性

地下水流速及物质间反应均处于缓慢状态,因此向地下水环境中投加的修复材料应具有缓释性.本研究针对浅层地下水特性及氮赋存特征,以农业废弃物和零价铁(Fe0)为基料,耦合生物、化学反应,开展具有物化-生境协同作用的缓释碳源材料的研发和性能研究.所研发材料具有内核和外壳双层结构.内核为修复基质层,由农业废弃物与Fe0等原料组成.其中,农业废弃物提供微生物所需碳源,Fe0还原水体中硝酸盐氮及DO,快速脱氮并促进厌氧环境形成.外壳为溶质运移渗透层,由原生矿物等组成,可包覆内核材料,减缓内核碳源释放、吸附二次污染物.材料物理测试显示,其内核均匀交联,外壳呈明显均匀孔隙结构(SEM),颗粒强度高达每颗80~105 N,具有良好的机械抗压性;材料密度最低可达1.1 g·cm^(-3),无水中漂浮现象;缓释实验表明,该材料具有良好的碳源缓释性,其总有机碳(TOC)释放量[Max:21~25 mg·(g·L)^(-1)]和速率[Max:0.185 mg·(g·L·d)^(-1)]始终呈现平稳状态,而农业废弃物释碳量[Max:53~75 mg·(g·L)^(-1)]及速率[Max:0.455mg·(g·L·d)^(-1)]波动较大.进一步功能基因丰度分析,材料浸出液有利于反硝化细菌代谢活动.脱氮和捕氧实验初期,该材料体系以Fe0化学脱氮为主,并降低水体DO,有利于反硝化进行;随后,生物反硝化占主导地位,材料脱氮率与其Fe0含量相关性变小,体系形成物化-生境协同脱氮途径.