掺油泥改性生土材料动态荷载下的损伤及裂缝分形特征

为研究改性生土材料在动态荷载作用下内部损伤演化过程,提取掺入水泥、油泥的绿色改性生土材料配方,制作6个100 mm×100 mm×100 mm的生土试件,借助CT扫描技术对单轴压缩下的立方体试件进行扫描,获取灰度图像和CT值,分析了图像中裂缝、孔隙随应力的变化形态,研究了CT数和材料破坏的关系,建立了CT均值与应力之间的联系;采用图像处理技术对CT图像进行阈值划分,利用盒维数法估算出图像的分形维数值,在此基础上获得了不同应力和分形维数、材料损伤之间的关系。结果表明:CT技术能够清晰地诠释试件从受力直至破坏的全过程,CT图像可从细观层面表现材料的损伤演化规律。CT值随应力的增加而变小,CT值随材料孔隙、裂缝的增大而显著减小。材料从受力直至破坏,低应力状态下分形维数增长缓慢,高应力状态下分形维数增长迅速,数值的波动随应力的增大而增大。分形维数可以定量地描述生土材料在动荷载作用下的损伤状态和演化过程。

废纸制浆造纸废水好氧生物强化增效处理研究

以竹炭为载体制备氮铈掺杂改性且固定化微生物及微量元素的生物增效材料,采用生物强化增效技术对废纸制浆造纸废水的好氧处理进行优化,通过降低生化处理出水浓度来降低深度处理的难度和成本。利用SEM和16S rRNA测序等手段对活性污泥表面形貌及结构和微生物菌落结构进行分析,综合评价了生物强化增效技术对废纸制浆废水好氧生物处理性能的影响。研究结果表明:该技术可以提高污染物生物降解能力,提高生物处理效果。普通生化处理出水COD平均值140 mg/L、氨氮平均值2.3 mg/L,色度平均值260倍,平均COD去除率86.47%、平均氨氮去除率88.83%、平均色度去除率33.33%;同等条件下,生物增效处理出水COD平均值72.2 mg/L、氨氮平均值0.95 mg/L、色度平均值50倍,平均COD去除率93.02%、平均氨氮去除率达到了95.39%、平均色度去除率87.18%,处理效果明显优于普通生化处理。生物增效处理出水采用传统PAC或PFS处理均可达到排放标准,且PFS的处理成本低至0.63元/m^(3);而普通生化处理只能采用芬顿处理才能达到排放标准,且处理成本达3.27元/m^(3)。SEM分析结果显示:生物增效处理的活性污泥絮体结构紧凑,具有更高的生物量;与普通生化处理的污泥相比,生物增效处理的污泥中脱硫杆菌门(Desulfobacterota)和拟杆菌门(Bacteroidota)丰度增加了3.07和2.29个百分点,unclassified_o_PB19属增加了2.96个百分点,说明生物增效材料的投加能帮助一些具备特殊降解功能的微生物创造有利生存环境并激活其生长,提高了反应体系的定向降解能力。

矿渣基改性材料干化城市污泥的效果及微观分析

通过不同掺入量和养护龄期下矿渣基改性剂对城市污泥含水率的影响,采用X射线衍射、扫描电镜和热重分析方法表征矿渣基改性材料和干化污泥的水化产物和微观结构,探讨矿渣基改性材料对污泥干化的效果及机理。结果表明:随着矿渣基改性剂掺量的增加和养护龄期的延长,污泥含水率大幅减少;在相同条件下,矿渣基改性剂对污泥的干化效果明显好于生石灰。微观试验表明:改性剂遇水后,矿渣基改性材料中的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)会在碱性条件下与污泥中的水发生水化反应,生成水化硅酸钙凝胶和钙矾石晶体,将大量自由水转化为结晶水,降低污泥中的含水率,同时也会填补污泥内部的孔隙,改变原污泥松散团聚的结构体系,使污泥牢固地联结成一个整体,有助于污泥的进一步资源化利用。

污泥改性吸附材料制备及其在污水处理中的应用研究

简介了城市污泥处置处理常用工艺技术,主要以污泥资源化利用为目的概述了污泥吸附材料的制备方法,以及通过添加适宜物质制备污泥改性吸附材料的研究现状;综述了污泥类吸附材料在含重金属、药物、染料污水处理应用中的研究进展,指出污泥改性吸附材料制备及应用是污泥资源化利用的有效途径,具有良好发展前景。

生活垃圾填埋场覆盖材料研究进展

归纳总结了垃圾填埋场覆盖材料的功能与要求,并分别针对以黏土、污泥、矿化垃圾、土工膜等作为垃圾填埋场覆盖材料的研究进行了总结分析,比较了常用填埋场覆盖材料的优缺点,并对未来覆盖材料的发展方向进行了展望。

改性矿物材料钝化污泥土地利用过程中重金属的淋溶特性

为更好地评价污泥土地利用的环境安全性,研究了经改性矿物材料钝化处理的污泥重金属的淋溶释放特性,并利用一级动力学方程、修正Elovich方程、双常数速率方程和抛物线扩散方程进行拟合,探索其累积释放动力学。结果表明,污泥的加入显著提高了淋出液的pH和电导率,重金属(Cu、Cr、Zn)的浓度也明显增加。改性矿物材料的钝化处理能降低Cu、Cr的累积淋出量,对Zn的释放反而有活化作用。淋出液中Cu、Cr、Zn的最高质量浓度分别为1.49、0.081、1.45 mg/L,均低于《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅳ类限值。修正Elovich方程的拟合结果与重金属累积释放过程吻合度最高,Cu、Cr和Zn累积释放量拟合方程R^(2)分别为0.9751~0.9825、0.9118~0.9853和0.9314~0.9751,表明修正Elovich方程可较好模拟Cu、Cr、Zn的累积释放过程,可为调整钝化污泥添加量,减少重金属的淋出量提供理论依据。

脱水污泥作填埋场覆盖材料的正交试验

在室内自然风干条件下,对石灰、水泥、飞灰和淤泥4种添加剂不同添加量水平进行了正交试验研究,以期达到污泥在垃圾填埋场中的资源化利用。在养护3d时,7号试样(石灰:水泥:淤泥:飞灰:污泥=15:5:70:10:100)的强度和渗透性能基本满足填埋场覆盖材料的要求,是作为填埋场覆盖材料的较好方案。

供水系统污泥泵的故障分析及改进措施

分析了中国石化扬子分公司水厂供水装置污泥泵故障的原因是由于高速含固体颗粒的水流对铸铁叶轮的磨损破坏和汽蚀与磨损的联合破坏,造成泵叶轮磨损。根据分析结果,采用耐磨的2Cr13对叶轮材质改进及表面涂覆耐磨涂层的措施,对该泵叶轮进行综合改造,运行半年后解体观察,叶轮部分无明显腐蚀,效果良好,达到了预期目的。

市政污泥团粒化改性及固化机理研究

市政污泥含水率高、水分脱除难度大等特性不仅限制市政污泥的转移运输处理,而且给市政污泥的资源化利用带来了诸多困难。为此,提出了采用机械—化学改性结合的方法对市政污泥进行团粒化改性处理,对团粒化改性过程中固化剂的掺入量以及污泥团粒化改性的基本机理进行了研究。经团粒化改性后的球状污泥能够实现快速出厂,初步解决市政污泥预处理困难的问题。微观试验表明:污泥颗粒与水化产物之间的胶结作用,改善了污泥疏松多孔的结构,颗粒和水化产物之间紧紧包裹填充在孔隙中,形成坚固密实的结构体,降低了污泥的含水率,进一步增强了污泥强度。