畜禽养殖业氨氮总量控制减排技术评估研究

畜禽养殖业是"十二五"期间氨氮总量减排的重点,其清洁生产与末端治理技术种类繁多,不同技术在不同应用条件下减排效果差别显著。深入分析了国内外畜禽养殖业发展与污染现状,系统归纳了国内畜禽养殖业氨氮总量减排技术区域特征,综合使用层次-灰色综合评判法、费用-效益法、表单法等对氨氮总量减排技术进行了综合性的评价研究,构建了基于面向服务架构(SOA)的氨氮减排技术评估咨询平台。结果表明,氨氮总量减排技术评估方法与平台可大幅度提高技术评价的效率和精确度,可广泛应用于企业和管理部门氨氮减排的工程技术与环境管理工作。     

诱导结晶法处理高氟水的试验研究

提出了利用方解石部分代替氟磷酸钙作为诱导结晶法的晶种处理100mL氟离子质量浓度15.000mg/L高氟废水,以降低成本。通过单因素试验及正交试验获得最优反应条件:方解石质量分数为20%、晶种投加量为0.6g、磷酸三钠和氯化钙投加量分别为氟离子摩尔浓度的6、12倍,此时氟离子去除率可达到93.45%,氟离子质量浓度降至1mg/L以下,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中氟化物的限值要求。     

粉煤灰沸石负载Ce^3＋／TiO2光催化降解水中的菲和荧蒽

以钛酸四丁酯为前驱体，粉煤灰合成沸石为载体，采用溶胶-凝胶方法，在低温条件下制备了稀土铈掺杂的TiO2光催化剂。利用SEM—EDS、XRD、FTIR对催化剂进行了分析和表征。以高压汞灯为灯源，对多环芳烃菲、荧蒽的降解进行了研究。实验考查了稀土铈掺杂质量分数、催化剂用量、溶液pH、目标物初始质量浓度等因素对光催化降解的影响，研究了其光降解动力学。结果表明，当稀土铈含量为0．5％，催化剂用量为3g／L，pH偏碱性时，催化效果最佳。光催化反应符合Langmuir—Hinshelwood动力学规律，菲、荧蒽的降解过程符合一级反应动力学，反应速率常数分别为0．0126min^-1，0．0099min^-1。     

同步脱氮除磷吸附剂的制备工艺及性能表征

采用改性溶液浸泡改性的方法,对粉煤灰沸石进行改性,制备同步脱氮除磷吸附剂。实验结果表明,粉煤灰沸石在改性浓度0.5%,改性pH为10,改性时间24 h,改性固液比1:5的条件下,制得的吸附剂对氨氮、磷的去除率均在90%以上,氨氮吸附平衡时间可缩短至30 min,改性后BET比表面积略有减小(由45.804 m2/g降至43.761 m2/g),改性没有改变粉煤灰沸石的晶型结构,属于表面改性。     

镧改性粉煤灰合成沸石的同步脱氨除磷研究

以火电厂固废粉煤灰为主要原料,采用改良水热法研制合成了低成本的P型沸石,对其进行了稀土镧改性处理,以强化其脱氮除磷能力.实验研究了改性镧离子浓度、投加量、pH值对同步去除氨氮和磷的影响;运用XRD和SEM分析技术对合成沸石进行了表征.结果表明,在改性镧离子浓度0.5%、pH值为4~8、投加量为10g/L时,改性后的合成沸石对氨氮和磷的去除率分别达到90%,95%以上.改性后的合成沸石对氨氮及磷的吸附动力学数据符合伪二级方程.Langmuir方程能更好地描述氨氮及磷在改性合成沸石上的等温吸附行为,氨氮和磷的Langmuir最大吸附量分别为3.94,1.65mg/g.     

酸碱回收对粉煤灰合成沸石性能的影响

针对粉煤灰合成沸石合成成本较高及废酸碱外排污染环境的问题,对粉煤灰合成人工沸石工艺中废酸碱回收的可行性及其对合成沸石产品性能的影响进行了试验研究,研究设置3个废酸碱回收利用比例条件(1:1,2:1,3:1),其他合成条件与初始粉煤灰合成沸石完全相同.利用SEM、XRD、BET等技术对合成产品进行表征,结果表明回收酸合成沸石(WAC-ZFA)、回收碱合成沸石(WAL-ZFA)表面存在大量孔隙结构,XRD图谱也存在尖锐的沸石衍射峰,表征结果与粉煤灰合成沸石(ZFA)相似;在BET方面,与ZFA相比,WAC-ZFA有所下降,而WAL-ZFA明显增大;废碱回收比例对合成沸石除氨的效果影响不大,而废酸回收比例对合成沸石除氨的效果影响较明显,综合考虑,建议在实际生产中废酸回收比例宜≤1:1,废碱回收比例宜≤3:1.     

应用自主呼吸生态滤池技术处理农村生活污水

针对当前农村生活污水治理的热点,研究中试规模试验条件下应用自主呼吸生态滤池技术处理农村生活污水的效果。试验结果表明:自主呼吸生态滤池技术对COD、TN、NH₃-N、TP和SS都有较好的去除效果,平均去除率分别为（79.22±4.28）%、（66.13±6.58）%、（84.25±4.87）%、（94.23±0.67）%、（89.07±1.35）%。主要污染物指标均能稳定达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。采用填料分层填装、自主呼吸系统、间歇式运行方式等工艺设计,互相耦合,有效提高了系统的处理效果。     

曝气生态浮床-渗透性反应墙组合工艺水质净化特性研究

通过中试研究,考察了EAFB-PRB组合工艺的动态水质净化特性。结果表明,在3种对比实验工况条件下,组合工艺在HRT为4.2 d时比较适宜,此时TN、TP和COD的平均去除率分别为42.15%、90.48%和61.71%;组合工艺对COD、TP的去除主要发生在浮床区,而PRB区是脱氮的主要单元,组合工艺弥补了单项技术的不足,提高了对污水水质的净化效果。     

基于氨氮减排的氮肥行业清洁生产技术评估方法

针对国内环境技术评估以定性判断为主,缺乏综合评估方法的问题,结合国家"十二五"规划纲要对氨氮排放总量控制和氮肥工业氨氮减排的需求,构建了基于氨氮减排的氮肥行业清洁生产技术评估指标体系和综合评估方法。利用层次分析法确定各指标的权重,利用灰色关联度法对氨氮减排技术进行评估,同时给出了该评估方法数学模型的建模过程,并进行了实例应用分析。     

粉煤灰合成沸石应用风险评估研究

以粉煤灰为原料通过改良水热法合成了粉煤灰合成沸石,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、BET比表面积等技术手段对其进行了表征;对粉煤灰合成沸石浸出毒性以及出水部分重金属离子浓度进行了实验研究;将使用后的粉煤灰合成沸石与土壤混合用于玉米盆栽实验,同时设置不加粉煤灰合成沸石的对照组,研究使用后粉煤灰合成沸石农用的效果。结果表明:(1)粉煤灰合成沸石主要物相成分为P型沸石,BET比表面积比粉煤灰增加了53倍(从0.867m2/g增加到45.804m2/g)。(2)粉煤灰浸出毒性均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)规定的浸出毒性鉴别标准值,其中铬、铜、镍未检出;出水部分重金属离子浓度低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中相应标准值,其中镉、铅、镍均未检出。(3)粉煤灰合成沸石添加于土壤中,对土壤pH影响不大(从6.81升至6.99),但实验组玉米根茎叶长势均好于对照组。