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电解锰渣的无害化处理及用于路基填料的环境风险评价

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电解锰渣的无害化处理及用于路基填料的环境风险评价

作者：闫敏婕昆明理工大学

学位级别：硕士

电解锰行业作为典型的高能耗、高污染、高排放的“三高”行业,大量堆存的电解锰渣不仅占用大量土地面积,并且严重污染周边环境。电解锰渣中含有大量的Mn和NH-N,属于第Ⅱ类工业固体废物。随着我国高速公路、普通国省干线公路网建设的快... 详细信息

电解锰行业作为典型的高能耗、高污染、高排放的“三高”行业,大量堆存的电解锰渣不仅占用大量土地面积,并且严重污染周边环境。电解锰渣中含有大量的Mn和NH-N,属于第Ⅱ类工业固体废物。随着我国高速公路、普通国省干线公路网建设的快速发展,探讨利用工业废渣作为路基填筑材料已成为近年来研究的热点问题。本文在研究锰渣理化特性、浸出毒性的基础上,采用添加固化剂和水洗+固化剂两种方法处理电解锰渣,并利用淋溶浸出实验模拟锰渣应用于公路路基填料的实际应用场景,对锰元素进入地下水的环境风险进行评价。主要的研究结论有:(1)对贵州、广西地区的共10家电解锰企业的16份电解锰渣进行理化特性和浸出毒性分析,结果表明,锰渣为含水率高、呈弱酸性、颗粒细小的工业废渣,可溶盐含量高于一般工业固废Ⅱ类场的入场标准,浸出实验表明电解锰渣浸出液中的Mn、NH-N的浓度远超污水综合排放标准,受降雨淋溶作用影响,新鲜锰渣中污染物含量高于历史锰渣。(2)在探究锰渣无害化处理试验过程中,探索了固化稳定化和水洗+固化稳定化两种方法。确定了磷酸三钠、生石灰、水泥和粉煤灰作为固化稳定剂的最佳添加比例和相应的实验条件;确定了水渣比、水洗次数及水洗后固化稳定剂的添加比例。经过两种方法处理后的锰渣的Mn、NH-N和可溶性盐含量均满足相关标准。(3)利用淋溶浸出实验模拟锰渣作为路基填料的应用情景,发现无害化处理后的锰渣在淋溶液(PH=3.2)的淋滤作用下,浸出液中的Mn、NH-N的浓度都呈先快速下降后逐渐平稳的趋势。根据锰渣在淋滤条件下污染物的累积释放量建立相关模型,求得污染物的长期释放量。建立路基填料中的Mn进入地下水的迁移模型,计算地下水中的Mn浓度满足地下水环境质量标准,认为锰渣作路基填料其重金属释放对当地地下水的污染风险可控。

关键词：电解锰渣固化稳定化水洗锰氨氮环境安全性

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水洗联合固化处理电解锰渣

环境工程学报 2023年第1期17卷 235-241页

作者：康志鹏林晔岳波闫敏婕孟棒棒梁宇廷沈阳建筑大学市政与环境工程学院沈阳110168 中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所北京100012

为减少电解锰渣中主要污染物锰离子和氨氮含量,降低其对环境的污染,采用水洗联合固化法处理电解锰渣,通过改变水渣比、洗涤次数、搅拌时间,固化剂添加比例,观察锰渣水洗及固化过程中锰离子、氨氮的质量浓度变化并确定最佳水洗固化条件... 详细信息

为减少电解锰渣中主要污染物锰离子和氨氮含量,降低其对环境的污染,采用水洗联合固化法处理电解锰渣,通过改变水渣比、洗涤次数、搅拌时间,固化剂添加比例,观察锰渣水洗及固化过程中锰离子、氨氮的质量浓度变化并确定最佳水洗固化条件。研究表明,水渣比为2,洗涤2次,搅拌时间30 min为最佳水洗条件,此时锰渣浸出液Mn2+、NH_(3)-N的质量浓度分别为106.65和40.05 mg·L^(-1);向水洗后锰渣中添加0.15%的Na3PO4、1.00%的生石灰,0.75%的水泥和0.50%的粉煤灰为最佳固化剂添加比例,此时锰渣浸出液Mn2+、NH_(3)-N的质量浓度分别为0.141和1.260μg·L^(-1),满足污水综合排放标准。本研究结果表明,对水洗后的锰渣进行固化处理,可以有效降低浸出液中Mn2+和NH_(3)-N质量浓度,可为锰渣无害化处理提供参考。

关键词：水洗固化固化剂锰渣氨氮

典型进口含铜原料熔炼烟气中重金属的释放特性

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环境工程学报 2022年第2期16卷 594-600页

作者：闫敏婕高红孟棒棒岳波赵彤孟聪袁续胜昆明理工大学建筑工程学院昆明650504 中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所北京100012

为了解我国进口含铜原料熔炼烟气中重金属的释放特性,以近年进口申报的铜精矿、铜锍、铜转炉渣和含铜污泥4种典型含铜原料为研究对象,通过高温管式炉模拟研究不同含铜物料、熔炼温度、熔剂添加比例等条件下,熔炼烟气中重金属的释放特性... 详细信息

为了解我国进口含铜原料熔炼烟气中重金属的释放特性,以近年进口申报的铜精矿、铜锍、铜转炉渣和含铜污泥4种典型含铜原料为研究对象,通过高温管式炉模拟研究不同含铜物料、熔炼温度、熔剂添加比例等条件下,熔炼烟气中重金属的释放特性。结果表明,4种进口含铜原料熔炼烟气中As、Pb质量分数较高,进口铜精矿和含铜污泥熔炼烟气重金属质量分数高于进口铜锍和铜转炉渣;熔炼温度从1000℃升至1300℃时,铜精矿和铜锍熔炼烟气中Zn、Cu、As、Pb等重金属的质量分数随着温度的升高而增加,Mn的质量分数随温度升高变化不大;熔剂添加比例由0增至18%时,铜精矿熔炼烟气中Zn、As的质量分数分别降低了28%、44%,Mn、Cu和Pb质量分数变化不大,进口铜锍熔炼烟气中Zn质量分数减少了85.2%,As的质量分数则随熔剂添加比例的增加而增加。本研究结果可为进口含铜原料熔炼烟气中重金属减排提供参考。

关键词：进口含铜原料熔炼温度熔剂添加比例重金属释放

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多种材料固化/稳定化电解锰渣效果研究

环境工程 2023年第S2期41卷 544-550页

作者：梁宇廷林晔孟棒棒岳波闫敏婕何莉莉沈阳建筑大学市政与环境工程学院辽宁沈阳110168 中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所北京100012

为解决电解锰渣产量大、堆存管理落后、污染严重的问题,以磷酸三钠、生石灰、水泥、粉煤灰为固化剂,通过设置单因素实验与正交实验研究分析了不同种类、不同配比固化剂稳锰除氨效果。结果表明:锰渣中加入1.25%的磷酸三钠、8.00%的生石灰... 详细信息

为解决电解锰渣产量大、堆存管理落后、污染严重的问题,以磷酸三钠、生石灰、水泥、粉煤灰为固化剂,通过设置单因素实验与正交实验研究分析了不同种类、不同配比固化剂稳锰除氨效果。结果表明:锰渣中加入1.25%的磷酸三钠、8.00%的生石灰、9.00%的水泥和4.00%的粉煤灰,加水搅拌静置1 d后,锰渣浸出液Mn、NH_(3)-N的浓度分别达到4.10μg/L、10.10 mg/L,可溶盐含量为2.61%,分别满足GB 8978—1996《污水综合排放一级标准》和GB 18599—2020《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》进入Ⅱ类场的要求,实现了电解锰渣无害化处理。

关键词：电解锰渣无害化处理锰固化氨氮去除可溶性盐

进口含铜原料冶炼渣的重金属浸出特性及影响因素研究

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环境污染与防治 2022年第12期44卷 1578-1584页

作者：何莉莉岳波孟棒棒高红孟聪闫敏婕袁续胜中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所北京100012 昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650504

对进口铜精矿、铜锍、铜转炉渣和含铜污泥经管式炉模拟冶炼后的冶炼渣开展浸出实验,研究不同冶炼温度和SiO_(2)熔剂添加量对冶炼渣中Mn、Zn、Cu、As和Pb浸出的影响,为中国进口含铜原料的冶炼渣并进行利用处置提供理论依据。结果表明:随... 详细信息

对进口铜精矿、铜锍、铜转炉渣和含铜污泥经管式炉模拟冶炼后的冶炼渣开展浸出实验,研究不同冶炼温度和SiO_(2)熔剂添加量对冶炼渣中Mn、Zn、Cu、As和Pb浸出的影响,为中国进口含铜原料的冶炼渣并进行利用处置提供理论依据。结果表明:随着冶炼温度的升高,冶炼渣中Zn和Pb浸出浓度均降低,而Cu浸出浓度仅在铜转炉渣和含铜污泥冶炼渣中下降明显。冶炼温度为1200℃时,冶炼渣中重金属浸出浓度总体上随熔剂添加量增加而下降,熔剂添加量为18%(质量分数,下同)时冶炼渣中重金属浸出浓度明显降低。冶炼温度为1200℃和熔剂添加量为18%的条件下,含铜污泥冶炼渣中重金属浸出浓度高于铜精矿、铜锍和铜转炉渣冶炼渣,且含铜污泥冶炼渣中Zn的浸出浓度超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)限值,属于危险废物,需由有资质企业进行无害化利用处置。

关键词：进口含铜原料冶炼温度 SiO_(2) 熔剂添加量重金属浸出

历史遗留进口废纸加工园区周边环境污染状况评估

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历史遗留进口废纸加工园区周边环境污染状况评估

进口可再生资源加工园区场地重金属污染特性与健康风险评估

中国环境科学学会2022年科学技术年会——环境工程技术...

作者：闫敏婕孟棒棒岳波赵彤高红袁续胜中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所昆明理工大学建筑工程学院

为了解某历史遗留进口废纸加工园区周边环境污染状况,对园区周边的河水、底泥及土壤中的Cr、As、Cd、Pb及Hg含量进行取样检测,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法对重金属污染情况进行评价。结果表明:1)与国家地表水Ⅲ类... 详细信息

为了解某历史遗留进口废纸加工园区周边环境污染状况,对园区周边的河水、底泥及土壤中的Cr、As、Cd、Pb及Hg含量进行取样检测,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法对重金属污染情况进行评价。结果表明:1)与国家地表水Ⅲ类水环境质量标准相比,水体中重金属Cr污染超标率达到100%,其他元素含量均低于标准值;以杭州市土壤背景值为基准,底泥和土壤中的Cd污染超标率达到100%;2)内梅罗综合污染指数评价表明,河水中重金属污染程度顺序为Cr>Pb>Cd>As,其中Cr元素为重度污染,As在10点位处于警戒水平,其余元素均处于轻度污染水平;3)潜在生态危害指数评价表明,底泥中重金属的生态风险指数高低顺序为Cd>As>Pb>Cr,Cd潜在生态风险等级为很强、极强;其他3种元素均处于轻微污染水平;4)潜在生态风险指数评价表明,土壤中重金属的生态风险高低顺序为Cd>As>Pb>Cr,100%点位的Cd生态风险等级为极强,其他4种元素均为轻微污染水平。综上,园区周边水体受Cr污染最严重,底泥和土壤受Cd污染最严重,应及时进行修复治理。

关键词：进口废纸水体底泥重金属污染评价

来源： cnki会议评论

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进口可再生资源加工园区场地重金属污染特性与健康风险评估

粘土衬层压实度对农村垃圾填埋场防渗性能影响研究

中国环境科学学会2022年科学技术年会——环境工程技术...

作者：梁宇廷袁续胜孟棒棒岳波闫敏婕中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所

为了解我国当前进口可再生资源加工园区的重金属污染状况,选取天津某进口可再生资源加工园区为研究对象,通过对园区土壤、附近河流水样与底泥中的Cr、Ni、Cu、Zn、Pb含量进行检测分析,并采用地累积指数法、潜在生态危害指数法、USEPA提... 详细信息

为了解我国当前进口可再生资源加工园区的重金属污染状况,选取天津某进口可再生资源加工园区为研究对象,通过对园区土壤、附近河流水样与底泥中的Cr、Ni、Cu、Zn、Pb含量进行检测分析,并采用地累积指数法、潜在生态危害指数法、USEPA提供的健康风险评估模型,评估研究区重金属污染生态风险与健康风险。结果显示:在土壤污染方面,各点位镉、镍的地累计指数均<0,各点位镉、镍、锌潜在生态危害指数均<40;在污泥污染方面,各点位镉、镍、锌、铅的地累积指数均<0,各点位镉、镍、铜、锌、铅的潜在生态危害指数均<40;土壤方面各点位中各类重金属致癌风险均<1×10,非致癌风险均<1。综合地累积指数法以及潜在生态危害指数法可以认为该场地存在铜、锌、铅重金属污染;铜、锌、铅对人群的非致癌与致癌风险在可接受范围内。研究结果对了解我国进口可再生资源加工园区重金属污染状况提供了数据支持。

关键词：进口可再生资源重金属环境风险评估健康风险评估

来源： cnki会议评论

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工业安全与环保 2022年第8期48卷 99-102页

作者：袁续胜吴小卉孟棒棒岳波高红张颖闫敏婕昆明理工大学建筑工程学院昆明650500 中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所北京100012

为了解垃圾渗滤液在不同压实度粘土衬层中的迁移扩散规律,选取了铁门岗乡土样模拟农村垃圾填埋场粘土衬层、并选取稀释的城市垃圾填埋场渗滤液模拟农村垃圾渗滤液,采用室内土柱淋滤实验模拟渗滤液在衬层中渗透过程,分析了渗滤液在通过... 详细信息

为了解垃圾渗滤液在不同压实度粘土衬层中的迁移扩散规律,选取了铁门岗乡土样模拟农村垃圾填埋场粘土衬层、并选取稀释的城市垃圾填埋场渗滤液模拟农村垃圾渗滤液,采用室内土柱淋滤实验模拟渗滤液在衬层中渗透过程,分析了渗滤液在通过不同压实度土柱时的渗透能力与污染物的削减情况。结果表明:(1)粘土层压实密度与渗透系数呈负指数函数增长关系,压实度达到93%后,压实度对渗透系数影响较小。(2)粘土层对CODcr,NH—N的吸附效果随着压实度增大而增强。其中粘土层渗透系数与CODcr,NH—N渗出率呈负指数函数增长关系。上述结果为农村垃圾填埋场各类压实度的粘土衬层应用分析研究提供参考。

关键词：环境工程学农村垃圾填埋场粘土衬层压实渗滤液渗透规律

中国污泥处理处置技术相关文献计量分析与未来展望

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人民珠江 2020年第10期41卷 102-108页

作者：袁续胜高红贺自帅张志尚闫敏婕昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650000

为了解近30年来中国污泥处理处置领域研究的发展现状,理清该领域的研究热点,以中国知网收录的核心期刊为数据源,检索得到在1992—2019年刊发的9318篇相关论文,采用可视化计量软件CiteSpace并运用文献计量学方法绘制出可视化图谱。通过Ci... 详细信息

为了解近30年来中国污泥处理处置领域研究的发展现状,理清该领域的研究热点,以中国知网收录的核心期刊为数据源,检索得到在1992—2019年刊发的9318篇相关论文,采用可视化计量软件CiteSpace并运用文献计量学方法绘制出可视化图谱。通过CiteSpace得到中国污泥处理处置领域的国内作者合作知识图谱、国内研究机构合作知识图谱、高频关键词聚类分析图谱、研究时区前沿图谱、强突现词图表。中国污泥处理处置领域年度发文数量整体呈增长势态:研究机构以大学为主,各机构间合作较为紧密并初具规模;污泥处理处置领域研究方向逐步由环境治理向污泥资源化转变。碳源、水解酸化、污泥厌氧消化、高通量测序法、微生物群落结构、MBR(膜生物反应器)、污泥堆肥等方向可能会成为未来研究热点。

关键词：计量研究污泥处理处置 CiteSpace