以5种不同基质构建的模拟垂直流人工湿地对含铅废水的处理效果比较

将黄土、污泥、细沙、细煤渣、粉煤灰和砾石作为基质原料,取其中5种原料,以1∶1∶1∶1∶1的体积比,配置成不同原料混合而成的5种基质;在利用5种基质构建的模拟垂直流人工湿地中,处理Pb~(2+)质量浓度为10 mg/L、20mg/L、40 mg/L、80 mg/L和160 mg/L的废水(人工配制),控制水力停留时间为8 h。实验结果表明,当废水中Pb~(2+)质量浓度为10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L和80 mg/L时,以污泥+黄土+细煤渣+砾石+细沙为基质构建的人工湿地对Pb~(2+)的去除率最高,为87.50%～93.77%;当废水中Pb~(2+)质量浓度为160 mg/L时,以粉煤灰+污泥+黄土+细煤渣+细沙为基质构建的人工湿地对Pb~(2+)的去除率最高,为91.00%;当废水中Pb~(2+)质量浓度为10 mg/L和20 mg/L时,在以粉煤灰+污泥+细煤渣+砾石+细沙为基质构建的人工湿地中,重金属的潜在迁移能力最弱;当废水中Pb~(2+)质量浓度为40 mg/L、80 mg/L和160 mg/L时,在以粉煤灰+污泥+黄土+细煤渣+细沙为基质构建的人工湿地中,重金属的潜在迁移能力最弱;基质的容重、有效粒径D10、不均匀系数K80、pH、阳离子交换量和有机质含量都与含铅废水的处理效果正相关,基质的总孔隙度、有效粒径D80、有效态锰和全量锰、镁、铝、铁含量则分别与Pb~(2+)的去除率、基质中的铅形态含量负相关。     

保水剂处理土壤的抗风蚀性能研究

将不同浓度的保水剂,在不同风速和不同喷洒量的条件下施用于黄土、粉煤灰、风沙土中,对其胶结作用所具有的抗风蚀性能进行了野外及风洞实验。结果显示:在净风条件下,保水剂固沙、抑制扬尘效果显著;在风沙流条件下,保水剂大浓度(50g·m-3)时具有明显的抗风蚀、抑制沙尘的效果;不同土类在风力为20m·s-1内,保水剂对黄土、粉煤灰、风沙土的固定、抑制扬尘效果显著。20m·s-1以上时,保水剂对黄土、粉煤灰、风沙土的固定、抑制扬尘效果随保水剂浓度的增大抗风蚀强度随之增强。但保水剂和固沙复合材料共同施用于风沙土,防风蚀效果更为显著;生产应用中,建议保水剂对风沙土的应用浓度为560g·m-3,对黄土的应用浓度为140～280g·m-3,对粉煤灰的应用浓度为50～140g·m-3。     

半干旱区煤化工高含盐废水自然蒸发规律研究

本研究提出了1种选定特定区域可以代表气象因素影响的蒸发模型(公式)的实验方法,通过结合气象因子分析,将淡水的理论蒸发量与实际蒸发量进行对比,选定合理的蒸发模型,并结合对不同溶解性总固体(TDS)含盐废水蒸发实验的结果对蒸发模型进行了改进,使其适用于含盐废水蒸发量的计算,以此为企业在蒸发塘的建设阶段及运行、管理过程中提供理论依据。研究表明:在实验时段,蒸发与水面净辐射、气温呈正相关,与湿度呈负相关,与风速的相关性不显著;而从灰色关联度来看,气象因子对蒸发的影响程度为:水面净辐射气温风速湿度;实验时段童宏良公式计算的淡水理论蒸发量为205.76 mm,为最接近当地的实际蒸发量205.51 mm,最能代表当地气象因素对水面蒸发的影响;而相对蒸发率和反映溶液组成变化的TDS大致呈线性相关,R~2达0.95,在此基础上确定了适宜当地估算含盐废水蒸发量的公式。本研究还从气温影响及溶液成分的角度对相对蒸发率进行讨论,认为实验值与蒸发塘实际记录值的差距是由于气温引起溶液饱和度下降导致的,而理论值与实验值的差距则是由于在计算时将含盐废水原液作为理想溶液,并未考虑溶液中各组分分子间的相互作用力。因此,蒸发塘选址时应注意当地的气象因素,且在蒸发塘处理含盐废水时,应及时对蒸发塘内的析出物进行处理,避免蒸发过程中TDS增大对蒸发的影响。     

粉煤灰浸取液与盐湖富镁卤水制备镁铝水滑石

近些年来,粉煤灰和盐湖老卤镁资源的综合利用逐渐成为人们关注的焦点之一,绿色制备低成本类水滑石是有效的解决方式之一。本文以Na2CO3和NaOH为沉淀剂和pH调节剂,以高浓度粉煤灰浸取液中Al3+和近饱和富镁卤水中的Mg2+为金属离子源,采用共沉淀-水热法,成功制备了镁铝水滑石。通过XRD和SEM的测试分析探讨了陈化温度、陈化时间、镁铝摩尔比、碱液浓度等因素对镁铝水滑石形貌结构的影响。结果表明用加料方式A：将铝源与镁源依次加入碱液中;陈化时间6h;陈化温度140℃;Mg/Al摩尔比为3;摩尔比为1;粉煤灰浸取液滴加速度为0.3mL/min（料液体积为9mL）;富镁卤水滴加速度为0.6mL/min;反应温度60℃;NaOH浓度4mol/L时,合成的镁铝水滑石为六边形片层结构,形貌更为规整（颗粒粒径为100-200nm）,结晶度更高。本文研究为粉煤灰浸取液和盐湖老卤废弃物的高值化利用奠定一定的理论基础。     

永昌电厂粉煤灰危害及其综合治理

通过１９９２年～１９９４年在永昌电厂粉煤灰场试验研究，分析了粉煤灰独特的理化性质，从风蚀的角度探讨了其危害的成因和特点，并提出了草障与植物相结合的粉煤灰综合治理措施．关键词     

粉煤灰浸取液与盐湖富镁卤水制备镁铝水滑石及其性质研究

近些年来,粉煤灰和盐湖老卤镁资源的综合利用逐渐成为人们关注的焦点之一,绿色制备低成本类水滑石是有效的解决方式之一.本文以Na2CO3和NaOH为沉淀剂和pH调节剂,以高浓度粉煤灰浸取液中Al3+和近饱和富镁卤水中的Mg2+为金属离子源,采用共沉淀-水热法,成功制备了镁铝水滑石.通过XRD和SEM的测试分析探讨了陈化温度...     

中国科学院新疆生态与地理研究所发明一种利用钙化藻处理含镉废水的方法

正2014年11月11日,由中国科学院新疆生态与地理研究所潘响亮研究员等科研人员发明的一种利用钙化藻处理含镉废水的方法获国家发明专利授权。(专利号:ZL201310069001.7)本发明涉及一种利用钙化藻处理含镉废水的方法,利用喜钙含珠藻处理含镉废水。该方法首先将喜钙含珠藻接入连续运行反应器中,并生长1至2个月后至反应器内壁已形成部分藻生物膜,利用藻生物膜反应器中加入废水进行操作,即可处理含镉的废水。     

在芦苇不同生长期灌溉造纸废水的成熟芦苇秆纤维形态

为了研究造纸废水中化学需氧量含量对芦苇(Phragmites australis)秆纤维形态的影响,于2015年4月28日~10月28日,以辽宁省双台河口湿地灌溉造纸废水的芦苇秆为实验材料,在芦苇的不同生长期,灌溉化学需氧量质量浓度为300 mg/L、175 mg/L和50 mg/L的造纸废水,芦苇成熟后,测定芦苇秆纤维的长度、宽度和长宽比。研究结果表明,成熟芦苇秆的纤维长度、宽度和长宽比随着水中化学需氧量含量的增加而增大。在芦苇的快速生长期灌溉化学需氧量质量浓度300 mg/L的废水,成熟芦苇秆的纤维长度、宽度和长宽比都达到最大值,分别为1.49 mm、10.35μm和143.96。造纸废水中的化学需氧量质量浓度(x)与成熟芦苇秆纤维长度(y_1)(r=0.414)、宽度(y_2)(r=0.340)和长宽比(y_3)(r=0.715)都线性正相关,其关系式分别为y_1=0.001x+0.845,y_2=0.006x+7.057和y_3=0.039x+118.508。     

芦苇根茎和根对造纸废水中铜的吸收

为了研究芦苇(Phragmites australis)根茎和根对造纸废水中铜的吸收能力,于2015年4月20日~10月22日,以辽河口湿地灌溉造纸废水的芦苇根茎和根为研究对象,在芦苇不同生长期,分别灌溉化学需氧量质量浓度为50 mg/L、175 mg/L和300 mg/L的造纸废水,测定芦苇根茎和根的生物量,以及重金属铜的含量。结果表明,在芦苇各个生长时期,灌溉不同浓度造纸废水后,芦苇根茎的生物量都高于根,当废水中化学需氧量质量浓度为175 mg/L时,根茎与根的生物量差异最显著;根中单位质量铜含量和总铜含量都高于根茎;当废水中化学需氧量质量浓度为175 mg/L时,芦苇根中的单位质量铜含量在快速生长期最大,为104.03 mg/kg,芦苇根茎中的铜含量在成熟期最大,为152.32 kg/km~2。     

金属镁生产工艺进展

简要介绍了工业上镁的生产方法——热还原法和电解法;对热还原法和电解法的优缺点进行了讨论;概述了皮江法和电解法在改进方面所取得的新进展。     

Use of fly ash with no water consumption for cold regions transportation infrastructure

The construction period in cold regions is very short due to problems related to excavation and use of frozen soils in embankment construction, which leads to excessive deformations upon thawing. Also, handling of compaction water is critical due to freezing temperatures. Coalburning thermal power plants are very common in cold regions to supply electricity. The inorganic part of the pulverized coal after burning produces fly ash, which is available in large volumes. Due to excavation difficulties and the poor engineering behavior of frozen soils in cold regions, the utilization of fly ash when it is readily available must be promoted. Any construction technique which utilizes alternative materials like fly ash and minimizes water consumption has a potential to extend the short construction season and even allow service and maintenance during extreme weather conditions. This paper presents two potential techniques to solve the moisture affinity of silt-sized materials like fly ash. One technique involves in-plant production of fly ash pellets using cold-bonding pelletization to manufacture aggregates of up to 40,000-μm diameter from 15- to 60-μm-diameter fly ash grains. Large disc pelletizers have annual production capacities of up to one million ton at a reasonable cost. The product has adequate strength for embankment construction even when no water is used and no compaction is applied. The second technique is an in situ mixing technique which uses snow instead of compaction water for fly ash. The snow is the main element in this technique to compact the embankment. Water is needed for the hydration reactions to form cementitious minerals in fly ash. The slower the hydration reaction, the greater the crystal growth of cementitious minerals. In the proposed technique, in situ snow is mixed with fly ash and is compacted on-site. The temperature increase due to the hydration reaction of fly ash upon contact with snow crystals provides water for continued long-term hydration, which results in high strength, a high void ratio, light weight, and high thermal insulation capability. The presented techniques have the potential to extend the short construction season in cold regions and will provide fill material, decreasing the need for excavation. Both techniques are well documented under laboratory conditions, the research results have been published, and the techniques are ready for field trials to assess implementability.     

Improvement of calcareous expansive soils in semi-arid environments

The semi-arid climate and geology of Cyprus have caused the formation of calcareous expansive soils on the island. In some areas, swelling has caused serious foundation problems. The industrial by-product Soma fly ash has been used to improve the engineering properties of the soil. Fly ash treatment has shown tremendous potential as an economical method for the stabilization of the soil. Significant reduction in the swell potential and an increase in the hydraulic conductivity values are obtained. Use of fly ash with a small percentage of lime produces even more dramatic results. Cation exchange capacity (CEC) values substantiate the formation of the new pozzolanic reaction minerals which result in more stable silt-sand like structures.     

摩尔配比和矿物掺合料对盐湖提锂镁渣制作磷酸钾镁水泥性能影响的研究

使用盐湖提锂镁渣和矿物掺合料,如粉煤灰、硅灰和矿渣等,与磷酸二氢钾反应,制作磷酸钾镁水泥(Magnesium Potassium Phosphate Cement, MKPC)。研究了MgO/KH₂PO₄摩尔配比(M/K)和矿物掺合料对MKPC凝结时间、抗压强度和水化放热速率的影响,并使用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和低真空扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)分析MKPC的水化产物。研究表明,M/K对MKPC抗压强度影响显著,最佳M/K为4～6。M/K为5时,MKPC在各龄期的抗压强度值均较高,28d抗压强度高达98MPa。掺加矿物掺合料会降低MKPC的抗压强度,当粉煤灰、硅灰和矿渣的掺量分别为水泥质量的20%,10%和20%时,28d抗压强度可以分别达到45.9MPa、33.3MPa和36.7MPa。凝结时间超过20min,能够满足快速修复的要求。在不考虑Mg₃B₂O₆的影响下,掺加矿物掺合料会延缓...     

利用风云-1C气象卫星监测南疆沙尘暴研究

利用我国新近发射的风云-1C极轨气象卫星,对1999年5月13~14日发生在塔里木盆地至河西走廊西部的沙尘暴与浮尘扬沙天气进行分析。发现本次沙尘暴过程仅发生在盆地南部并沿昆仑山、阿尔金山等山脉北麓向偏东方向移动,然后影响到敦煌附近并逐渐减弱为浮尘扬沙天气。同时进行天气气候学分析和解释。说明风云-1C在环境监测方面可以发挥极好作用。     

2-萘酚生产废水处理工艺研究现状

2-萘酚是一种重要的染料中间体,2-萘酚生产废水含有大量的难降解有机物,导致废水处理困难。文章通过对近几年2-萘酚生产废水处理工艺文献分析,综述了2-萘酚生产废水的处理工艺有:浓缩法、吸附法、生化法、氧化法、组合工艺。并对各个废水处理工艺进行对比,指出浓缩法能耗大,吸附法和氧化法投资成本大,生化法和组合工艺净化深度高,但是投资大。     

不同沉淀法处理含铬废水的比较

含铬废水具有有机物含量高,难降解物质浓度高,色度大,悬浮物多,水质、水量变化大,含有微量毒性物质等特点。本文探讨了在不同参数条件下,硫酸亚铁、铁、硫化亚铁三种还原剂对含铬废水处理效果的影响,实验表明:硫酸亚铁具有明显的优越性,在同等条件下其去除率达到99%以上。     

重金属离子废水的处理技术进展

重金属离子废水的排放是造成水污染的主要来源,对经济社会已经造成了很大的危害。综述了重金属离子废水处理的研究现状,对目前重金属离子废水常用的处理方法包括沉淀法、生物法、吸附法、絮凝法、离子交换法等技术进行了介绍和评述,同时展望了重金属离子废水处理的未来发展趋势。     

乌鲁木齐霾天气PM10单颗粒物理化学特征

为了解乌鲁木齐冬季污染天气形成过程中大气颗粒物化学组分的变化,探讨霾天气快速形成的主要原因,应用扫描电镜/X射线能谱仪(SEM/EDX)对2013年2月乌鲁木齐东南郊一次典型霾天和正常天气所采集的大气颗粒物(PM₁₀)样品进行了微观形貌和化学组成的对比分析。结果表明:伴随着霾形成过程细粒子浓度呈现急剧上升趋势,PM_1.0/PM₁₀比值高达0.77。SEM/EDX观测显示,霾天形成前后,PM₁₀的形态结构和元素组成存在较明显的差异,霾天规则的石膏颗粒占规则颗粒的71.1%,明显高于正常天气,表明大气颗粒物的硫化现象比较普遍,大量硅铝酸盐飞灰说明采样点周边有较明显的燃煤源输送;二次无机颗粒组成主要为硫酸盐颗粒,由正常天气的16.1%增加到24.6%,高浓度硫酸盐与乌鲁木齐东南郊此次霾形成有密切的联系。     

水源林区人工湿地污水处理技术的应用示范

针对水源林区的污水处理和循环利用等问题,设计了水平潜流人工湿地+垂直流人工湿地污水处理工艺,该工艺依靠重力作为动力,无需能耗,管理简单,污水处理效果较好,抗冲力负荷能力较强。运行结果表明,工艺出水主要指标达到了《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定的I类水质标准。     

孔石莼净化高盐废水海藻叶表微生态分析

孔石莼是一种大型潮间带绿藻,在去除氮磷营养盐方面已发挥显著作用,但目前尚不清楚其在净化高盐废水时的叶表微生态情况。利用孔石莼处理高盐废水,通过高通量测序技术分析了孔石莼表面和废水中的微生物群落分布特征。研究结果表明:孔石莼表面的微生物多样性和微生物丰度均高于废水。孔石莼叶表优势菌属包括芽孢杆菌属Bacillus、微小杆菌属Exiguobacterium、虚构芽孢杆菌属Fictibacillus和短芽孢杆菌属Brevibacillus,其中芽孢杆菌属Bacillus最为丰富,占比超过整体的70%。废水中微生物以芽孢杆菌属Bacillus与微小杆菌属Exiguobacterium为主,二者占比总和超过整体的99%。相较于水体的流动性,孔石莼表面更利于微生物的生长与分布。