改性淀粉对垃圾焚烧飞灰中Pb和Cd稳定化研究

垃圾焚烧飞灰中Pb和Cd对人体及环境危害极大且浸出质量浓度严重超标。为稳定飞灰中的Pb和Cd,合成了一种以玉米淀粉为主体的有机螯合剂,用于处理飞灰中的Pb和Cd。通过改变螯合剂投加质量分数、养护时间、液固比(mL∶g)和pH值来研究螯合剂稳定效果并进行表征。X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)结果显示,改性处理未改变玉米淀粉的结晶结构类型。通过对结晶度计算,表明改性过程发生在淀粉结晶区。扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)结果显示,处理前飞灰比表面积较大,飞灰经过改性玉米淀粉处理后粒径明显增大,降低了飞灰比表面积。通过傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared,FT-IR)光谱表征,显示飞灰处理前后主要存在碳酸盐、硫酸盐和硅铝酸盐。采用单因素试验确定改性淀粉螯合飞灰Pb和Cd的最佳条件为:改性淀粉投加质量分数为3%、养护时间为24 h、液固比(mL∶g)为2∶5、pH值为7~9。该条件下,Pb和Cd浸出质量浓度最低分别为0.162 mg/L、0.087 mg/L,对Pb和Cd稳定化率均大于93%,浸出质量浓度远低于《生活垃圾填埋场控制标准》限值。淋溶试验显示,淋溶速率较慢及酸雨条件下,螯合体中Pb和Cd的溶解程度较高。

油水混相泡沫的稳定化研究进展

油水混相泡沫是一种特殊的泡沫体系,由于其在化工、食品、药品等领域的广泛应用,因此对其稳定化机制的研究变得越来越重要。基于最新研究进展,研究了影响油水混相泡沫稳定性的因素,包括表面活性物质、油相以及一些其他因素,以探究其对泡沫的发泡性能和稳定性的作用机制,并着重论述了油相的种类、含量对泡沫稳定化的影响,最后探究了温度、矿化度以及不同表面活性剂和颗粒或者油相的耦合对泡沫稳定性的影响。文章还提出了一些未来的研究方向以及利用新型材料和纳米颗粒技术开发更有效的泡沫稳定化方法,对于深入理解油水混相泡沫的稳定化机制、优化泡沫性能、开发新的应用和解决相关领域的问题具有重要意义。

重金属污染土壤修复固化/稳定化技术研究现状及存在问题分析

重金属污染物可引起土壤结构、功能以及理化性质等的变化,导致其质量恶化,亟需解决重金属离子对土壤造成的污染问题。文章分析重金属的污染状况,归纳总结了重金属在土壤中的存在形态、转化及迁移路径。针对目前广泛研究的固化/稳定化修复技术,分析了该类技术对土壤中重金属污染物的修复机理和影响因素。结果表明:固化稳定化材料具有复杂的结构,但对其机理研究不充分,在修复土壤中的重金属离子时,只是改变其在土壤中的存在形式,无法完全去除;固化/稳定化技术往往会忽略修复后的长期有效性,缺乏对实际工程的实际应用和监测评估。未来土壤重金属固化/稳定化技术的发展方向为开发多种联合修复技术,以有效解决土壤污染的问题。

废旧混凝土再生材料在沥青混凝土中的稳定化利用研究

为实现废旧混凝土的便捷、高效再利用,在分析不同粒径范围再生材料的宏、微观性质特征及其沥青混凝土主要工程性能的基础上,确定可克服再生粗骨料性质缺陷的再生材料适用粒径范围以及该粒径范围再生材料在沥青混凝土中的利用方案。结果表明:随着再生材料粒径的减小,由砂浆-碎石界面间隙、裂缝以及砂浆层内部孔隙、裂纹引起的再生粗骨料材料性质不佳以及性质变异性大的问题得到了显著改善,尤其当再生材料以粉状存在时,其材料性质非常均匀,因此建议将废旧混凝土以再生粉料的形式进行循环利用;引入高碱性水泥与再生粉料配合使用可消除再生粉料因SiO_(2)含量较高对沥青混凝土性能潜在的不利影响,再生粉料与水泥体积比为3∶1时可制备出水稳定性、高低温性能以及疲劳性能均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)要求的沥青混凝土。

米糠酸败机制及其稳定化研究进展

米糠是稻谷加工过程中的一种副产物,营养价值极高;由于其在储藏过程中极易酸败变质,在食品工业应用中受到极大限制,目前主要用作动物饲料,附加值较低。脂肪酶和脂氧合酶的存在是导致米糠快速酸败的主要原因,此外,米糠中水分活度、微生物以及酚类物质也对酸败变质反应有一定影响。对米糠进行钝酶稳定化处理是实现米糠高效增值利用的关键前提。本文综述了米糠的酸败机制、常见稳定化米糠的方法及其对米糠品质及营养特性的影响,旨在为米糠作为食品级原料的研发提供一定的借鉴和指导。

稳定化退火温度对5059铝合金冷轧板材组织及性能的影响

对5059铝合金冷轧板材进行了不同温度(125~275℃)保温1 h的稳定化退火处理,研究了稳定退火温度对板材组织性能的影响.研究结果表明:变形量为62.8%冷轧板材的变形组织内形成了穿过多个纤维状晶粒的剪切带;板材经不同温度(150~225℃)保温1 h退火后,沿剪切带析出连续的β相,这些板材在晶间腐蚀过程中沿着剪切带形成了腐蚀沟壑.随着退火温度由125°C升高至275℃,5059铝合金冷轧板材的屈服强度和抗拉强度分别由386,474 MPa降低至301,407 MPa;延伸率则由10.4%升高到18.1%.5059铝合金冷轧板材单位面积内腐蚀量则先由125℃×1 h退火板材的13.7 mg/cm^(2),升至200℃×1 h退火板材的53.8 mg/cm^(2),再逐渐降至275℃×1 h退火板材的4.9 mg/cm^(2).

好氧修复下填埋场稳定化综合评价方法及其应用

好氧修复技术具有加速填埋堆体稳定化的优势,正确评估其稳定化进程对好氧修复系统的设计和运营具有重要的意义,但是现有指标数量众多且差异化大。考虑稳定化指标的敏感性和工程监测的难易程度,从稳定化机理出发,分别从气相、液相、固相和沉降4个层面筛选氧气利用率、归一化有机溶质指标、脱氮效率、生物降解度和相对沉降速率为评价指标,并将其统一划分为具有不同稳定化特征的3个阶段(好氧转化、半稳定化和后稳定化),提出指标权重和阶段划分标准。然后,构建了不同阶段中不同指标的隶属度函数,结合模糊综合评价理论实现对填埋场稳定化进程的综合性评价,并将其应用于某好氧修复工程案例。

CGF固化/稳定化重金属污染土强度及浸出特性

通过CGF(由电石渣、粒化高炉矿渣、粉煤灰组成的固废基固化剂)固化/稳定化不同土质种类(由不同黏粒、粉粒、砂粒配比调配)、不同复合重金属(Cu、Ni、Pb、Zn)含量的污染土,借助宏微观试验研究固化/稳定化污染土的强度特性、重金属浸出特性以及固化/稳定化机理.研究结果表明:CGF固化/稳定化重金属污染土强度和重金属浸出浓度主要由养护龄期、重金属含量和土质种类共同决定;随着养护龄期的增加,固化/稳定化污染土强度逐渐增加,但不同重金属含量的强度变化规律不同,存在重金属“临界含量”;随着养护龄期的增加,重金属浸出浓度逐渐减小,其浸出浓度变化规律亦存在重金属“临界含量”,该“临界含量”由养护龄期和土质种类控制,固化/稳定化Clay污染土在7,28,90d的“临界含量”分别为200,300,600mg/kg,28d时固化/稳定化Clay、CSSM511、CSSM111污染土“临界含量”分别为300,200,200mg/kg,固化/稳定化CSSM011污染土不存在“临界含量”.CGF固化/稳定化重金属污染土作用机理包括固化剂对重金属离子的化学沉淀、包裹、吸附、离子交换等稳定化作用和土中黏土矿物对重金属离子的稳定化作用.

重金属污染底泥固化稳定化效果研究

河流长期纳污易导致底泥污染,淤泥清理是河流治理的重要措施,对清理的淤泥进行无害化处理有利于防止其二次污染。文章选取广东肇庆某河流重金属污染底泥作为样本,通过分析固化后重金属浸出质量浓度及其存在形态分布,研究了自制无机固化材料对淤泥中重金属的固化效果。结果表明:自制固化剂对底泥中重金属的稳定化作用明显,重金属的浸出毒性显著降低,且随着固化剂掺量增加和养护龄期的增长,固化效果更加明显;固化剂对重金属的固定主要是通过固化剂水化产物钙矾石、水化硅酸钙凝胶吸收重金属,使其转化为不溶态或稳定的络合态,宏观上表现为固化处理后残渣态重金属质量浓度的增加及其有效性的降低。

铬污染场地固化/稳定化修复技术研究进展

固化/稳定化技术是当前国内、外处置重金属污染场地最常用的技术之一。固化/稳定化技术的药剂选择及施工工艺是影响最终修复效果的重要因素。通过综述铬污染场地的成因及固化/稳定化修复技术,重点从修复材料、施工工艺2个方面对修复铬污染场地的固化/稳定化技术研究进展进行总结;对比分析了不同修复材料的特性、作用原理、优缺点、适用性和不同施工工艺对修复效果的影响,并提出了未来发展和研究需求,为今后开展铬污染场地固化/稳定化修复工作提供一定借鉴。

污染土壤稳定化处理后铬返溶影响因子的研究

探究了稳定化处理后污染土壤中Cr的返溶影响因子。结果表明,对返溶释放促进作用最大的条件为:水淹、水溶液pH为1、40℃、一周鼓3 d氧气,这时土壤中Cr(VI)由10.00 mg/kg增至31.47 mg/kg,浸出液中总铬由0.15 mg/L增至0.36 mg/L。40℃、水淹、水溶液pH=1、水溶液pH=12、一周鼓3天氧气处理后Cr的有效态质量分数分别增加0.02%、1.46%、2.12%、0.03%、0.85%。含水率是影响污染土壤稳定化处理后Cr返溶的主要因素,pH为次要因素。在不同pH条件下,稳定化处理后的土壤中Cr的释放量皆与二级动力学方程拟合度最高。

铸造耐热铝合金的析出相及其稳定化策略研究进展

大动力/大功率器件对耐热铝合金的需求不断增大,铸造耐热铝合金大尺寸产品制备工艺成熟,因而其应用广泛。本文综述了铸造耐热铝合金的析出相与微观组织稳定化的研究现状,讨论了耐热铝合金的主要特征,总结了铸造耐热铝合金高温性能的最新研究成果,着重从耐热相的种类、形貌、粗化率方面进行评述,展望了铸造耐热铝合金的发展趋势。

垃圾焚烧飞灰及其固化/稳定化产物的重金属污染特征及环境风险评估

垃圾焚烧飞灰的无害化处置是垃圾焚烧污染控制的关键环节。选取典型垃圾焚烧厂的飞灰及其固化/稳定化产物,对比分析飞灰固化/稳定化前后的重金属含量、形态、浸出特性及微观形貌的变化,同时采用潜在环境风险评价法和环境风险指数法来评估固化/稳定化处理前后重金属的污染风险差异。结果表明:重庆市垃圾焚烧飞灰中Zn、Pb和Cu含量较高,尤其是Pb的浸出毒性达到标准限值的80.8倍,且Pb、Cu、Zn、As和Hg显示出较强的迁移性;固化/稳定化处理显著降低了重金属的浸出毒性和迁移性,但Pb的浸出毒性仍超标;环境风险评估表明,固化/稳定化处理后飞灰的环境污染风险显著降低,但Pb和Cd的处理效果仍需改进。研究成果可为飞灰处置技术优化提供重要数据支撑。

含铁材料对有色金属矿区污染土壤固化/稳定化效果研究

文章以广西河池南丹某有色金属矿区重金属污染土壤为供试样品,研究硫酸亚铁、硫酸铁、硫化亚铁和还原铁粉4种含铁材料,以及硫酸铁—磷酸二氢钾、硫酸铁—膨润土、硫酸铁—硅藻土3种复配药剂对供试土壤样品中As、Sb的固化/稳定化效果。结果表明,4种含铁材料中硫酸铁效果最好,当硫酸铁的投加量为7%时,对土壤样品中As、Sb的固化/稳定化效果最好,As的浸出浓度为最低值7.0 μg/L,Sb的浸出浓度为最低值59.5 μg/L;硫酸铁—膨润土、硫酸铁—硅藻土2种复配药剂的固化/稳定化效果均优于单独投加含铁材料,其中硫酸铁—膨润土复配药剂的效果较优,硫酸铁—膨润土复配药剂土壤样品中As、Sb的最低浸出浓度分别为11.1 μg/L、44.3 μg/L。

某铅锌冶炼污染场地基于多源信息的重金属稳定化修复及其评价

冶炼污染场地土壤中多重金属复合污染的特征增大了对土壤的修复和最终利用的难度。本研究深入调查了某铅锌冶炼场地土壤重金属污染特征,针对性地制定多种联合稳定化修复方案,采用高精度混合装备添加药剂,实施稳定化修复工程。结果表明,Cd、Pb、Zn和As是场地土壤中最主要的重金属污染物,其中Cd、Pb、As的超标率分别为75.80%、76.43%、88.54%。重金属的分布模式与土壤理化性质、污染物迁移路径、水文地质条件、地层岩性、冶炼工艺、厂区功能布局等密切相关。土壤重金属污染主要来源于冶炼粉尘、废渣和废水排放等冶炼活动。稳定化工程效果显示,在药剂与土壤混匀程度不低于90%时,采用无机混合药剂与TJ400螯合剂的组合方案,对土壤稳定化处理7 d后,土壤中Cd、Pb和As同步稳定化效果最好。本研究结果可对多金属重污染场地土壤的稳定化修复提供实践指导。

市政污泥灰渣烧结产品对铅铜锌共稳定化研究

富含重金属的工业固废对生态环境存在较大的威胁,亟需合理的处置。低铝市政污泥焚烧灰渣是否可为这些潜在重金属的稳定化处置提供重要基体,仍需深入研究。以市政污泥焚烧灰渣作为微晶玻璃的前驱体,探讨了不同温度(600~850℃)烧结玻璃产品的物相变化规律及其对铅、锌和铜的共稳定机制和效果。结果表明,高温下铅倾向与铝和硅结合形成铅长石(PbAl_(2)Si_(2)O_(8)),而锌和铜最终结合成尖晶石固溶体结构(Zn_(x)Cu_(1-x)Fe_(y)Al_(2-y)O_(4))。尽管三种重金属的浸出行为不同,但烧结温度越高则越有利于提高它们的稳定性。因此,为了实现重金属稳定化和固废资源化的双重目标,提出了一种利用低铝市政污泥焚烧灰渣制备微晶玻璃产品的新策略。

砷酸铁@四氧化三铁磁性固砷材料的设计及稳定化研究

目前工业中的固砷的方法主要是铁法固砷,即使用稳定的晶型砷酸铁除砷固砷。为了对砷酸铁固砷进行优化研究,使用惰性四氧化三铁对砷酸铁晶体进行包覆处理,增强其耐酸碱能力,实现稳定化固砷的目的。通过对不同反应pH、铁砷摩尔比、反应温度所制备复合材料稳定性的研究,确定最优化固砷条件。最后通过毒性浸出试验(TCLP)评估了四氧化三铁包覆后的磁性固砷材料在极端环境下的长期稳定性。结果表明:使用四氧化三铁稳定化处理后的砷酸铁材料,能够达到国家危废处理相关标准,是合格的固砷材料。

钢渣、电石渣增强硫化砷渣稳定化/固化机制

随着金属冶炼等工业的发展,难以处理的硫化砷渣大量堆存,对资源环境和人体健康造成严重危害。稳定化/固化技术是一种应用前景广阔的高效固砷技术,但是药剂消耗大、成本高、对复杂高浓度砷渣处理效果差等问题一直限制着该技术的发展。以低成本、高活性的钢渣和电石渣代替化学稳定剂,利用酸改性钢渣、铁离子和H2O2形成高级氧化/稳定化体系,随后在水泥作用下固化。通过XRD、FTIR、XPS等对上述过程进行表征,结果显示低价态砷、硫和有机物质被高效氧化成稳定的高价态钙铁盐,最终形成的固化体结构较为稳定。工艺优化后,1.0 g硫化砷渣在0.2 g钢渣、0.5 g H_(2)O_(2)、0.3 g电石渣和1.0 g水泥的分步协同稳定化/固化处理后,固化体抗压强度为5.7 MPa,砷浸出浓度仅为0.66 mg·L^(-1),远低于1.2 mg·L^(-1)的安全填埋标准。

镁基生物质炭对污染底泥的氮磷持留及铜的稳定化

为研究生物质炭材料对河道底泥中氮磷持留的影响与铜的稳定化效果,作者以水葫芦作为原材料,采用一步浸渍-焙烧法优化制备镁基生物质炭(MgO@BC),并将其作为稳定化材料,按比例0%(CK)、0.1%、1%、2%添加到污染底泥中。通过稳定化试验,研究MgO@BC对污染底泥理化性质、氮磷持留效果、铜浸出毒性(TCLP)与形态分布的影响。结果表明:稳定化处理75 d后,底泥的pH、电导率(EC)、有机质(SOM)有所提高;阳离子交换量(CEC)稍有降低;相较CK组,添加镁基生物质炭对河道底泥中的有效磷有了明显的持留效果,并且将底泥中的氨氮含量降低到了合适的范围;1%、2%的MgO@BC添加量可将TCLP提取态Cu含量分别降低9.54%、26.98%,铜的稳定形态(F3+F4)的比例稍有增加。表明MgO@BC可作为一种良好的重金属稳定化材料应用于河道底泥的修复领域。

高砷废渣中砷的稳定化

以湖南某铅锌冶炼企业高砷废渣为研究对象,考察了不同铁盐对废渣中砷的稳定化效果,选取了最佳铁基稳定剂,进一步研究了氧化钙和高锰酸钾对砷的强化稳定化作用,对不同稳定化药剂用量进行了优化,并揭示砷的稳定化机制。结果表明:七水硫酸亚铁对废渣中砷的稳定化效果最佳,且氧化钙和高锰酸钾对七水硫酸亚铁稳定化砷具有显著的强化作用。在高锰酸钾用量2%、七水硫酸亚铁用量为3%、氧化钙用量1%的条件下,废渣中砷稳定化率达到86.07%,浸出液pH值为8.89,砷的稳定化机理包括氧化、表面络合和化学沉淀作用。