杨凌示范区城市生活垃圾的理化性质及处理对策研究

为了确定合适的垃圾处理对策,依据城市生活垃圾采样和物理分析方法标准和相关的行业标准对杨凌示范区城市生活垃圾的理化性质进行了为期1年的分析研究。结果表明,垃圾各组分中可腐物占36.88%～55.32%,筛下混合物为15.76%～25.60%,无机物6.75%～35.36%,塑料6.9%～26.00%,垃圾的容重为215.4～429 kg.m-3,含水率为38.87%～53.21%,高位热值为10 082～24 467.6kJ.kg-1,低位热值为4 946～13 929.4 kJ.kg-1;可腐物和筛下混合物中总N为0.592%～2.046%,总P(P2O5)为0.192%～0.820%,总K(K2O)为0.796%～1.686%,重金属Cr为18.72～46.35 mg.kg-1,Cu为67.33～180.04 mg.kg-1,Pb为17.74～72.43 mg.kg-1,Zn为116.71～337.05mg.kg-1,As为9.05～24.14 mg.kg-1。在此基础上,提出堆肥加填埋是当前杨凌示范区生活垃圾最恰当的处理方案。     

Fe0去除地下水中六价铬的研究

为了研究零价铁去除水中Cr(Ⅵ)的效果及影响因素。在实验室条件下,通过批试验,考察了铁粉预处理、铁粉用量、初始pH及阳离子对六价铬去除的影响。结果表明:零价铁能够有效、快速的去除污染水体中的六价铬,机理为氧化还原和共沉淀;其去除率受铁粉预处理、铁粉投加量、初始pH及阳离子的影响;在酸性条件下,Fe2+浓度可以作为六价铬是否完全去除的指示剂。     

杨凌城市生活垃圾重金属污染现状评价

通过现场调研取样和理化分析,对杨凌城区生活垃圾中重金属含量进行了为期1年的动态监测。结果表明,在12个月(2004-03~2005-02)内,5个功能区中C r和Pb均没有超过土壤环境质量二级标准,A s,Cu,Zn偶尔超标;从不同的功能区污染情况综合来看,重金属污染程度依次为燃气居民区>事业区和工厂区>燃煤居民区和商店等服务区>文教区>娱乐广场;在5个不同功能区中,将生活垃圾可腐有机物中重金属与城镇垃圾农用控制标准对比,C r,A s和Pb这3种元素均未超标,符合标准,可以考虑对这5个功能区可腐有机物进行堆肥化处理。文章还利用单项污染指数及综合污染指数对杨凌城市生活垃圾中的重金属进行了评价,确定了其主要污染元素,文教区为A s和Cu,其余区为Cu和Zn,并在大量调研的基础上提出杨凌城区垃圾重金属污染的防治对策。     

农业废弃物核桃壳粉对Cr（Ⅵ）的吸附特征研究

以核桃壳粉为吸附剂,通过批试验探讨了体系初始pH值、吸附剂用量、温度等因素对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附的影响,并讨论了吸附过程中Cr的化学形态变化和吸附过程的热力学特征.结果表明,核桃壳粉对Cr(Ⅵ)的吸附最佳pH为1.0.向50 mL 50 mg·L-1的Cr(Ⅵ)溶液中加入0.5 g核桃壳粉,对溶液中Cr(Ⅵ)的去除可达95.39%,吸附过程伴随着氧化还原反应的发生;随着体系温度的升高,核桃壳粉对Cr(Ⅵ)的吸附量增加,吸附过程符合二级动力学过程,Langmuir模型能较好地反映吸附过程特征.对吸附热力学参数△Go、AH°和△S°的计算表明,吸附过程是吸热的自发过程,升高温度有利核桃壳粉对Cr(Ⅵ)的吸附,在301、308和318 K条件下的最大吸附量分别为20.54、26.00和29.53 g·kg-1.试验结合FTIR和SEM手段,对核桃壳粉进行了分析,发现核桃壳粉对Cr(Ⅵ)的吸附是一个包含氧化还原的极其复杂的反应过程,核桃壳粉是具有吸附污水中铬的能力和潜在利用价值的生物质吸附剂.     

Fe0去除地下水中硝酸盐的条件研究

通过柱实验,考察了200~300目的还原铁粉(Fe0)在加入活性炭、粉煤灰及不同停留时间不同Fe0/C质量比的条件下对模拟浅层地下水中硝酸盐污染的去除效果.结果表明,加活性炭能促进Fe0还原硝酸盐,而且使得出水氨氮最大降低近50%,而粉煤灰却导致硝酸盐还原率降低15%~40%;停留时间对硝酸盐的去除率有重要影响,延长硝酸盐在反应区的停留时间有利于硝酸盐的去除;活性炭粒径对硝酸盐还原的影响差别不明显,但粒径为0.25 mm(60~80目)的较2~4 mm的更有助于降低出水的铵氮;在铁粉量相同时,不同Fe0/C质量比对硝酸盐的去除无明显差异,但当其比值为2时,出水氨氮质量浓度低于0.5 mg/L,而比值为8的出水氨氮质量浓度最大达14 mg/L;在加活性炭的处理中,出水亚硝态氮和可溶性铁质量浓度都小于0.20 mg/L,符合国家饮用水标准(GB 5749-2006).该研究表明以Fe0/活性炭/细砂为填料的反应墙用于原位修复偏碱性地下水的硝酸盐污染具有潜在的应用价值.     

农业废弃物核桃壳粉对Cr（Ⅵ）的吸附特征研究

以核桃壳粉为吸附剂，通过批试验探讨了体系初始pH值、吸附剂用量、温度等因素对水溶液中Cr（Ⅵ）吸附的影响，并讨论了吸附过程中Cr的化学形态变化和吸附过程的热力学特征。结果表明，核桃壳粉对Cr（Ⅵ）的吸附最佳pH为1．0。向50mL50mg·L^-1的Cr（Ⅵ）溶液中加入0．5g核桃壳粉，对溶液中Cr（Ⅵ）的去除可达95．39％，吸附过程伴随着氧化还原反应的发生；随着体系温度的升高，核桃壳粉对Cr（Ⅵ）的吸附量增加，吸附过程符合二级动力学过程，Langmuir模型能较好地反映吸附过程特征。对吸附热力学参数ΔG^0,ΔH°和△S°计算表明，吸附过程是吸热的自发过程，升高温度有利核桃壳粉对Cr（Ⅵ）的吸附，在301、308和318K条件下的最大吸附量分别为20．54、26．00和29．53g·kg^-1。试验结合FTIR和SEM手段，对核桃壳粉进行了分析，发现核桃壳粉对Cr（Ⅵ）的吸附是一个包含氧化还原的极其复杂的反应过程，核桃壳粉是具有吸附污水中铬的能力和潜在利用价值的生物质吸附剂。     

锰铁氧体改性生物炭对四环素的吸附性能研究

为了提高生物炭对四环素（TC）的吸附效果,通过共沉淀和热解法制备了锰铁氧体改性的橘子皮生物炭（BC@MnFe₂O₄）,采用 SEM、BET、XRD、FT-IR 和 XPS 对不同生物炭进行表征分析。通过批处理实验研究了初始 pH、生物炭用量、TC 浓度、共存离子对 BC@MnFe₂O₄吸附 TC 的影响。结果表明,锰铁氧体可均匀负载到生物炭表面。相比于原始生物炭,BC@MnFe₂O₄具有更丰富的孔隙结构,比表面积由改性前的2.86 m²·g^-1,提高到306.12 m²·g^-1。FT-IR结果显示BC@MnFe₂O₄表面存在—OH、—Mn—O、—Fe—O官能团。BC@MnFe₂O₄对TC的最大吸附量可达167.50 mg·g^-1,是原始生物炭（13.21 mg·g^-1）的12倍。吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附方程。吸附机制以化学吸附为主,多层吸附占主导。BC@MnFe₂O₄拓宽了pH的适用范围,随着pH从3提高到11,吸附效率逐渐降低,但在pH=11时,去除效率仍有80%。共存的NO^-₃和SO^2-₄对BC@MnFe₂O₄吸附TC的影响不显著,随NH⁺₄浓度增加,TC吸附量略提升了5.44 mg·g^-1。而腐植酸由于与TC竞争吸附点位,明显抑制了TC的吸附。BC@MnFe₂O₄在循环使用5次后仍能保持61.65%的吸附量,有良好的应用潜能。XPS分析表明,Mn—O和Fe—O等含氧官能团对TC的吸附起主要作用,吸附后Mn和Fe元素的化合价上升,以及官能团的改变,说明改性生物炭与TC发生了电子转移,形成了共价键。研究表明,锰铁氧体改性显著提高了生物炭对四环素的吸附能力,在较宽的pH范围内仍有良好的吸附效果,且受水溶液中共存离子的干扰小。     

生活垃圾好氧堆肥过程中渗滤液组成的动态变化

为了解堆肥渗滤液成分及变化规律和回喷渗滤液堆肥的可能，以城市生活垃圾、青草为堆肥物料，利用自制的堆肥装置，经过12d的一次发酵，研究了好氧堆肥的主发酵阶段渗滤液的成分及其动态变化。结果表明，城市生活好氧堆肥渗滤液是一种高浓度的有机废水，具有良好的可生化性，其COD值在10000mg·L^-1左右、BOD5的含量在6000mg·L^-1左右、NH4^＋-N含量在110.01mg·L^-1左右，而且溶液呈碱性;堆肥渗滤液的BOD5、COD及NH4^＋-N浓度均低于垃圾填埋渗滤液的浓度值，但堆肥渗滤液的pH高于成熟填埋渗滤液的数值;在堆肥过程中，渗滤液中COD、浊度、NH4^＋-N、pH和电导率（EC）等指标变化剧烈，其极值出现在堆肥温度最高的时期，而且COD、浊度、NH4^＋-N和pH指标的变化规律一致，即呈现先上升后下降的趋势，而EC的变化与其相反。