礦冶廢渣對污水中氮磷及有機物質(zhì)的凈化效果研究.pdf

1、本課題選用江西省工礦業(yè)廢渣（主要包括鋼渣、爐渣和鈦渣等9種礦冶廢渣基質(zhì)）作為研究對象，模擬它們在實際應(yīng)用環(huán)境下較長時間內(nèi)對有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的去除過程，分析單一基質(zhì)和鋼渣、爐渣與鈦渣的組合基質(zhì)對溶解性有機碳（DOC）、氮磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除效果，確定它們在實際應(yīng)用中的可能性。使用PHREEQC地球化學模擬計算軟件對室內(nèi)柱體試驗中水和礦物之間的相互作用過程進行地球化學模擬分析，反映在污染物去除過程中礦物的溶解和沉淀情況。運用多元線性回歸分析化學

2、成分等對溶解性有機碳（DOC）、氮磷營養(yǎng)物質(zhì)去除效果的顯著性影響，揭示了主要影響各礦冶廢渣去除能力的化學成分。
　　主要研究結(jié)果如下：
　　1.鋼渣主要礦物成分由斜硅鈣石和黑鈣鐵礦組成，主要元素成分是Ca，F(xiàn)e，Si和Mg等；JX2、JX4和JX7號爐渣均含有超過50％的非晶體物質(zhì)，JX3號爐渣的主要礦物是鈣黃長石，主要元素成分是Ca，Si，Al和Mg等；鈦渣的優(yōu)勢礦物為硫酸鈣，伴生礦物為氧化鐵（如赤鐵礦和磁鐵礦），主要元素

3、成分為Ca，F(xiàn)e和S等。各基質(zhì)痕量元素成分分析發(fā)現(xiàn)，在將這些廢渣大規(guī)模應(yīng)用于實際環(huán)境之前，有必要對殘渣中痕量元素的生物可利用性和可淋洗性進行檢查。
　　2.單一基質(zhì)（鋼渣、爐渣及鈦渣）對水中有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的去除的一系列圓柱試驗，結(jié)果表明：
　?。?）各基質(zhì)對DOC的去除能力依次為JX8> JX4> JX5=JX6> JX2> JX1>JX7> JX3> JX9.
　　（2）各基質(zhì)對TN的去除能力依次為JX3> JX2

4、> JX7>JX8> JX6> JX4> JX5>JX1> JX9；各基質(zhì)對NOx-N的去除能力依次為JX3> JX2> JX4>JX7> JX5> JX1>JX6> JX9> JX8；除了鈦渣對NH3-N有一定的去除效果，JX8號鋼渣對NH3-N沒什么作用外，其他基質(zhì)均出現(xiàn)凈增長現(xiàn)象；大部分的爐渣（JX7號爐渣除外）和鈦渣出液中DON的出現(xiàn)凈增長，鋼渣對DON都有一定的吸附作用。
　　（3）基質(zhì)對污水中TP的去除效果都很好。其中

5、，鋼渣和爐渣對TP的去除效果顯著，去除率均達到90%以上，鈦渣去除率為82%.
　　3.組合基質(zhì)（鋼渣、爐渣與鈦渣質(zhì)量比1:1）對水中有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的去除的一系列圓柱試驗，結(jié)果表明：
　?。?）各組合基質(zhì)對DOC均有較好的去除效果，去除能力依次為JX7/JX9>JX6/JX9> JX2/JX9>JX4/JX9> JX8/JX9> JX3/JX9.
　?。?）各種組合基質(zhì)對污水中TN的去除能力依次為 JX8/JX9>J

6、X7/JX9>JX6/JX9>JX2/JX9> JX4/JX9> JX3/JX9；各種組合基質(zhì)對污水中NOx-N的去除能力依次為JX7/JX9>JX8/JX9>JX4/JX9>JX2/JX9>JX6/JX9> JX3/JX9；除JX4/JX9組合基質(zhì)基質(zhì)外，其他組合基質(zhì)對污水中的NH3-N均有一定的去除效果，去除能力依次為JX3/JX9>JX2/JX9>JX8/JX9>JX7/JX9>JX6/JX9>JX4/JX9；除JX7/JX9組合

7、基質(zhì)外，其他組合基質(zhì)對污水中的DON均有一定的去除效果，去除能力依次為JX8/JX9>JX6/JX9>JX3/JX9>JX2/JX9>JX4/JX9> JX7/JX9.
　　（3）組合基質(zhì)對污水中總磷的去除效果非常顯著，去除率均達到90%以上。
　?。?）綜上，結(jié)合單一基質(zhì)對有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的去除效果，可以發(fā)現(xiàn)，組合基質(zhì)對DOC的去除效果略微增強；對氮的去除效果明顯增強了很多；對磷的去除效果略有降低但依然很高，影響不大。說明

8、下一步工作中有必要就鋼渣、爐渣與鈦渣的不同配比組合基質(zhì)對有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的去除效果進行研究，探討最適合的組合基質(zhì)配比。
　　4.根據(jù)DOC、TN和TP等3個指標的權(quán)重不同綜合評判單一基質(zhì)和組合基質(zhì)對有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的綜合去除效果，單一基質(zhì)的綜合評判為JX8>JX4>JX6>JX5>JX1>JX2>JX7>JX3>JX9；組合基質(zhì)的綜合評判為JX7/JX9>JX8/JX9>JX6/JX9>JX2/JX9>JX4/JX9>JX3/JX