页岩-钢渣组合填料湿地强化脱氮除磷研究

以城市污水A／O工艺出水为处理对象，运用页岩和钢渣物化除磷、调控进水碳氮比和氮素氧化性等技术手段，在中试规模上研究了页岩和钢渣组合填料湿地的脱氮除磷效能及影响因素．结果表明，当COD面积负荷率、TN面积负荷率、TP面积负荷率、HRT（水力停留时间）分别为6．5～20．7g·（m^2·d）^-1、2．57～8．22g·（m^2·d）^-1、0．41～1．32g·（m^2·d）^-1、0．5～1．6d时，①氨氮、亚硝态氮和硝态氮的去除率分别为85.8％、56．3％和18．6％，TN去除率为58．0％，TN面积负荷去除率为3．58g·（m^2·d）^-1，TN反应动力学常数为0．31m·d^-1，TN面积负荷去除率随进水TN负荷的增加而线性增加．②TP去除率为90．4％，TP面积负荷去除率为0．89g·（m^2·d）^-1，TP反应动力学常数为0．86m·d^-1，TP面积负荷去除率随进水TP负荷的增加而线性增加．③水温、HRT、氮素组分、C／N等因素对湿地系统的脱氮除磷效率有显著影响．TN面积负荷去除率随HRT、COD／TN值的增加而幂函数增加．TN面积负荷去除率随水温、（NO2^- -N＋NO3^- -N）／TN值的增加而呈指数函数增加．

油页岩废渣对植物生长的影响及石灰改良效应

油页岩废渣因酸度高,养分含量低,并存在一定程度的铝毒和重金属污染等,使得植物很难在其中正常生长发育。通过盆栽实验方法,对红胶木、红荷木、香根草和百喜草等4种植物在油页岩废渣及石灰改良后的废渣中的生长状况进行了观测。结果表明,4种供试植物直接种植在废渣中均受严重胁迫,它们的生物量均急剧下降。与对照土壤相比,种植8个月后,红胶木的生物量下降了43·5%,红荷木下降了55·0%;草本植物降低的更多,百喜草为68·4%,香根草为88·6%。而在经过石灰改良的废渣中,4种植物的生物量较对照土壤相比,红胶木的生物总量不但没有降低,反而较对照增加了3·1%,显示该植物不再受酸性废渣的胁迫,而红荷木、百喜草和香根草的生物量分别下降了32·0%、31·1%和60·4%,表明,这3种植物均遭受一定程度的胁迫。总的来看,酸性胁迫与铝毒害有协同作用,石灰对油页岩废渣的改良效果较明显,但对不同的植物而言,改良效果又存较大差异。

湿地填料的磷吸附特性及潜流人工湿地除磷效果研究

采用现场采样及室内试验方法,研究了钢渣、页岩、砾石和棕色土壤等湿地填料对磷的等温吸附特性及由页岩和钢渣构建的潜流湿地对磷的去除效果。结果表明,用Langm uir方程能很好地描述钢渣、页岩、棕色土壤和砾石对磷的等温吸附过程。钢渣、页岩、棕色土壤和砾石的磷最大吸附量分别为2500.00、666.67、2.55和0.54m g·kg-1,按吸附量大小依次为钢渣>页岩>棕色土壤>砾石。钢渣在0～20、0～50、0～100、0～150、0～300m g·L-1起始磷浓度系列内的吸附常数(a)和最大吸附量(b)差异较大,钢渣的最大磷吸附量提高了6.5倍(从384.62m g·kg-1到2500m g·kg-1),同时吸附常数减小了32.5倍(从2.6到0.08)。当潜流湿地水力停留时间(H RT)为0.95d运行时,湿地平均进水总磷浓度为2.774m g·kg-1,平均出水总磷浓度为0.211m g·kg-1,平均磷去除率为91.52%。

新建组合填料潜流湿地脱氮除磷研究

以城市污水ANOXIC—OXIC工艺出水为处理对象，在中试规模上研究了新建组合填料潜流湿地的脱氮除磷效能。结果表明，当COD面积负荷率、TN面积负荷率、TP面积负荷率、HRT（水力停留时间）分别为8．7～22．1g／（m^2·d）、7．29～24．28g／（m^·-d）、0．94—1．84g/（m^2·d）、0．48—0．59d时，①湿地启动阶段，COD去除率为30．3％、面积负荷去除率为6．63g／（m^2·d）、反应动力学常数为0．23m／d；SS去除率为45．5％；氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的去除率分别为9．3％、40．0％和25．0％；TN去除率为14．9％、面积负荷去除率3．63g／（m^2·-d）、反应动力学常数为0．10m／d；TP去除率为92．4％、面积负荷去除率为0．93g／（m^2·-d），反应动力学常数为O．94m／d。②稳态运行阶段，COD去除率为33．9％，面积负荷去除率为2．98g／（／m^2·d），反应动力学常数为0．24m／d；SS去除率为50．0％；氨氮、亚硝氮和硝氮的去除率分别为50．2％、41．9％和24．7％；TN去除率为29．9％，面积负荷去除率为2．19g／（m^2·d），反应动力学常数为0．18m／d。TP去除率为90．5％、面积负荷去除率为0．89g,／（m^2·d）、反应动力学常数为0．86m／d。③随TN面积负荷增加，TN面积负荷去除率和TN动力学常数均随之线性增加；随TP面积负荷增加，TP面积负荷去除率随之线性增加，而反应动力学常数呈幂函数增加。

茂名地区油页岩、矿渣及水中有机成分分析

本文提出用毛细色谱法测定茂名地区油页岩、矿渣、废水以及周围井水中多环芳烃(PAH)的含量。实验结果表明油页岩、矿渣以及废水中PAH的含量较高,矿渣和废水中的PAH已经影响了附近的井水。

油页岩CFB渣对水泥胶砂性能的影响

以燃烧油页岩发电过程中产生的油页岩CFB渣为水泥掺合料,在了解油页岩CFB渣特性的基础上,探讨了掺量、细度对水泥胶砂试样需水量、力学性能的影响。结果表明:油页岩CFB渣具有较大的比表面积,颗粒形态呈不规则状。油页岩CFB渣作为掺合料替代水泥制备的胶砂试样需水量增大,强度降低。当其平均粒径达到1.29μm时,可充分发挥其填充效应,替代20%水泥可超过纯水泥胶砂试样强度。

系列富硅铝矿石水热晶化法合成纳米莫来石复相粉体的研究

分别以粉煤灰、煤矸石、红柱石千枚岩、油页岩渣等富硅铝矿石为原料,经过除杂、煅烧活化后,利用水热晶化法制备出纳米莫来石复相粉体。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线荧光光谱分析(EDX)和选区电子衍射(SAED)等手段研究了复相粉体的物相组成与显微结构,并用魔角旋转核磁(MAS^NMR)分析水热晶化反应机理。结果表明:经过一定温度煅烧活化后,当NaOH溶液浓度为2~3 mol/L、搅拌温度80~90℃、恒温3 h、液固比为10 mL/g时,上述四种原料均可制得以莫来石为主晶相的纳米复相粉体,其中以煤矸石、红柱石千枚岩、油页岩渣为原料制备的晶体均为结晶良好的柱状晶,平均长度分别为50、300和150 nm,平均长径比分别为4、3.5和3.75;以粉煤灰为原料制备的晶体主要呈现棒状、针状和纤维状,其棒状晶长度约30~80 nm、直径约4.5~30 nm。

油页岩干馏固体废弃物无害化处理技术研究与应用

油页岩干馏后的固态副产品为油泥和废渣,油泥是危险废物,废渣产生量大,两者的后期处理均存在较大的难度。为保证油页岩产业的绿色发展,开展了干馏固体废弃物无害化处理技术研究。结果表明:通过快速固化成型及干馏提油技术、油-水-砂高效分离油泥处理技术,可实现油泥全部利用;通过多层防护的页岩干馏渣场零渗漏技术可保证废渣零污染储存,从而实现油页岩加工利用全过程高效清洁可控。

利用油母页岩渣作水泥混合材的试验分析

本文通过试验，分析了油母页岩渣的性能，并研究了油母页岩渣作水泥混合材的掺量对水泥性能的影响．

油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的研究

研究了利用油页岩渣-矿渣制备碱胶凝材料的方法,讨论了油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的强度、强度增进率和凝结时间及其主要影响因素,同时测试了油页岩渣的组成结构和活性指标,并对油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物与作用机理进行了分析.结果表明:油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物主要为无定形硅铝酸盐物质形成的网络结构,成分以Si,O为主,Ca,Al,Na次之;利用油页岩渣与矿渣复合可合理调整碱胶凝材料组成中Ca与(Si+Al)的比值(摩尔比),使之具有优良的抗压强度且减少碱激发剂用量.

磷渣在粘土烧结砖中的应用研究

利用电炉法生产黄磷时排出的磷渣 ,研制出替代部分粘土或页岩的磷渣烧结砖。制品性能达到GB/T5101—1998《烧结普通砖》的要求 ,烧成温度比一般烧结普通砖约降低100℃。研究了磷渣掺量对砖坯的可塑性、干燥敏感性、收缩性的影响及对烧结砖强度、烧成收缩率、吸水率的影响 。

钢渣-页岩渣发泡陶瓷材料的制备及其性能研究

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。利用钢渣和页岩渣为主要原料,添加碳化硅、硼砂作为发泡剂和助熔剂,采用高温发泡法成功制备出发泡陶瓷材料。本文重点研究了钢渣含量、SiC添加量、硼砂添加量及发泡温度对发泡陶瓷的气孔结构和性能的影响。实验结果表明,当钢渣含量为20%,页岩渣为80%,额外添加0.5%的SiC,4%的硼砂,在发泡温度1090℃,保温时间40 min的条件下得到的发泡陶瓷材料性能较优。该条件下发泡陶瓷的体积密度为0.468 g/cm^(3),抗压强度为3.265 MPa,导热系数为0.121 W/(m·K),其性能符合建筑保温材料的要求,主晶相为辉石相、石英相和透辉石相。

中温处理铁尾矿、钢渣及油页岩渣胶凝性能实验

从抗压强度和安定性两方面测试了中温处理铁尾矿、钢渣及油页岩渣后物料的胶凝性能,利用XRD对中温处理后物料的物相组成进行了分析.实验结果表明,温度对强度的影响最大,其次是时间,添加油页岩渣的物料中温处理后的强度要较未添加油页岩渣的物料强度高;对于安定性来说,条件的改变影响不大;随着温度的升高,时间的延长,物料中游离的SiO2越来越少,C2S增多,同时铁铝酸盐及铝酸盐的峰增多增高;在添加油页岩渣的条件下,更多游离的SiO2参加反应而生成硅铝酸盐或硅酸盐,提高早期抗压强度的物相增多;在本实验条件下物料中生成的物相对安定性影响不大.

油页岩废渣陶粒的生产应用研究

我国油页岩远景储量巨大,随着石油和燃料价格的不断上涨,利用油页岩提取页岩油和发电效益可观。但在这一利用过程中会产生大量废渣,废渣不仅占用大量土地,同时也污染周边环境,这制约了油页岩的开发和利用。本项目利用油页岩发电及提取页岩油废渣生产新型建筑材料,所研制的轻质和超轻人造轻骨料——陶粒,质量达到国家标准要求,既利废又环保,同时为油页岩的开发和循环利用提供了有利条件,且具有填充、承重功能。利用油页岩废渣陶粒生产的新型建筑材料节能保温效果良好,对当前我国大力推进的节能减排意义重大。

矿物掺合料对页岩陶粒混凝土抗压强度的影响

以页岩陶粒混凝土为基础配方,系统研究了单掺和双掺不同含量的偏高岭土、粉煤灰、钢渣等矿物掺合料对其抗压强度影响,通过SEM和XRD进行了相关的微观结构和组成分析.结果表明当单掺矿物掺和料质量分数为10%时,页岩陶粒混凝土达到最高的抗压强度;双掺和时,总掺量为10%(质量分数)、比例为1∶2的偏高岭土和粉煤灰时,页岩陶粒混凝土的抗压强度最好,其3d、7d和28d的抗压强度分别达到了18.1、28.6和35MPa,对比没有加入矿物掺合料的页岩陶粒混凝土的抗压强度分别增加了417%、267%和250%,主要原因是偏高岭土和粉煤灰的掺加能够优化轻骨料混凝土的微观结构,对强度具有较大贡献.

多种混合材复掺制备生态水泥

以矿渣、锰渣、粉煤灰、黑页岩、石灰石按照不同的比例进行复掺研究了各物料对水泥强度的影响,并对正交试验水泥配方进行了优化。试验表明,当矿渣掺量为10%、锰渣为20%、粉煤灰为10%、黑页岩为5%、石灰石为5%时,可配制达到PC42.5强度标准的生态水泥;当矿渣掺量为10%、锰渣为30%、粉煤灰为10%、黑页岩为5%、石灰石为5%时,可配制达到PC32.5水泥强度标准的生态水泥。

油页岩渣综合利用研究进展

本文阐述了油页岩渣的产生及危害,在油页岩渣作为原材料制备水泥制品、烧制陶粒,以及吸附性沸石、分子筛和用作农业肥料等方面,对油页岩渣综合利用的研究进展进行了概述,并探讨了油页岩渣综合利用的未来发展方向。

石煤钒渣页岩烧结砖的研究

利用湿法酸浸提钒产生的钒渣,研制替代部分页岩的钒渣烧结砖,制品性能达到GB 5101—2003《烧结普通砖》的要求。探讨了钒渣掺量对砖坯的可塑性、干燥敏感性、收缩性的影响以及对烧结砖强度的影响,并对钒渣烧结砖的强度机理进行了分析。

燃用约旦油页岩循环流化床锅炉结渣沾污分析

约旦Attarat电站277 MW机组是世界上容量最大的纯燃油页岩循环流化床机组,为探究其运行过程中床层结渣、受热面积灰原因,通过试验明确床层结渣原因,并通过Factsage计算进一步验证;根据现场实际情况,分析了受热面积灰原因。结果表明:油页岩入炉粒度偏大或布风板流化不良,导致局部温度过高引起床层结渣,局部最高温度可达1150℃,此时液相质量占整个体系质量22%。此外,油页岩灰分高,锅炉飞灰在流经尾部对流受热面时,在热泳和惯性碰撞的共同作用导致受热面积灰严重。通过改善油页岩入炉粒径、更换合理结构的布风板、及时调整一次风量等措施可有效缓减结渣问题。通过更换效率更高的吹灰器、使用除灰剂等手段可有效解决锅炉受热面沾污问题。

页岩石粉加气混凝土砌块的制备与微观分析研究

新产出粉煤灰不足以供应加气混凝土企业的生产,故与省内某大型加气混凝土企业共同研究硅砂-炉渣-页岩石粉加气混凝土的力学性能与微观分析。选用水胶比、生石灰掺量、硅砂掺量、炉渣掺量、石膏掺量、铝粉掺量、减水剂掺量、页岩石粉粒径、页岩石粉掺量作为影响因素,进行正交试验,测得试样的抗折、抗压强度、干密度。试验结果得出抗折、抗压强度均较高的试样配合比。且进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)微观分析,得到矿物组成成分与抗折断裂表面的微观结构。这些均为加气混凝土企业研发并制备新型加气混凝土砌块的配合比及相应的力学性能、微观分析提供参考。