粉煤灰堆放场灰水与基底灰岩的水一岩作用

以焦作市某电厂粉煤版堆放场为研究对象，通过模拟试验，探讨灰场耿水入渗过程中，氟化物及总硬度与基底灰岩发生的水一岩作用。结果表明，在灰水入渗过程中，发生了溶滤及吸附等水一岩作用；灰岩中Ca^2＋、Mg^2＋的淋溶，可能会造成地下水硬度超标；吸附作用表明，石袄岩对灰水中氟有一定的吸附能力，吸附达到饱和后，灰场灰水中的氟继续下渗，导致氟对地下水污染。研究表明，该粉煤灰堆放场对焦作市饮用水水源构成了潜在威胁。     

粉煤灰浸出液入渗土壤过程中的水岩作用研究

为明确粉煤灰浸出液对地下水环境的影响,依据饱水土柱试验,利用质量平衡模型,对比研究了灞桥电厂粉煤灰浸出液和清水入渗土壤过程中的水岩作用.研究表明,虽然粉煤灰浸出液和清水入渗土柱的渗出液水化学特征存在明显差异,但入渗水的水质对渗出液的时间变异性影响较小.矿物的溶解沉淀作用及Ca-Na离子交换等水岩作用对浸出液和清水入渗过程中的化学反应及水化学形成产生重要影响.高浓度的粉煤灰浸出液比清水溶解了土壤中更多的可溶盐,使土壤的渗透系数增大,增加了地下水污染风险.     

基于多元统计的淮河中上游农业区地下水水质控制因素分析

以项城市地下水为主要研究对象,采用主成分分析方法和Q型层次聚类分析方法,辨别地下水化学变化不同来源,以判断地下水化学组成的主要控制因素.采用主成分分析方法,对102个地下水化学组成提取特征值大于1的5个主成分,累计贡献率达到73.10％.主成分1显示,TDS、总硬度、Cl-、Cd和Pb具有良好的正相关关系,表明地下水水质可能受到来方于工业废水的影响:主成分2显示,F-、I-和pH值具有良好的正相关关系,表明地下水水质受到水-岩作用的影响:生成分3显示,K+和P具有很好的相关性,与Cr也具有较好的相关性,表明地下水受化学肥料的影响:主成分4显示,COD、氨氰和Cu具有较好的相关性,表明地下承受到生活污水的影响;主成分5显示,NO3-和NO2-具有正相关性,表明地下水受化学肥料的影响,者与Mn具有负相关性,表明地下水存在部分还原环境.Q型层次聚类分析将项城市102个地下水水样分为4组:1)受工业废水入渗潜在影响的地下水,其TDS、总硬度、NO3-、Cl-、Pb、Cr、Cd和Ba质量浓度较高,pH值较低,主要分布在研究区的北部、中部和东南部,占研究区比例为28 4％;2)受生活污水入渗和农业面源污染潜在影响的地下水,其K+、Cu、P、COD、NH4+和NO2-质量浓度较高,主要分布在研究区的中北部和中南部,占研究区比例为17.6％;3)受水-岩相互作用潜在影响的地下水,其I-、F-和pH值质量浓度较高,地下水埋深最深,分布较分散,占研究区比例为12.7％;4)混合水,其上述离了质量浓度中等,主要分布在研究区的中西部和南部,占研究区比例为41.39％.结果表明,研究区地下水污染与工业废水、生活污水和农业面源污染等有密切关系,且地下水埋深越浅,地下水污染程度越高.     

工艺参数对粉煤灰处理含锰废水效能的影响

为解决含锰工业废水对环境、土壤及生物带来的危害,以热电厂废弃物粉煤灰为吸附剂,对含锰废液进行了吸附研究.模拟测定了影响粉煤灰吸附特性的几种因素,即重金属离子浓度、粉煤灰颗粒度、吸附时间、待吸附液pH值、温度、加灰量以及振动速度等,并分析了粉煤灰处理废水的机理.结果表明,在其他条件相同的情况下,随着废液Mn2 浓度的降低、粉煤灰粒度的减小、吸附温度的降低、振荡速率的增加、加灰量的增加,去除率逐渐升高.在优化的试验条件下,去除率可达99%.研究表明,采用粉煤灰吸附含锰工业废水在适当工艺条件下可以得到较好的处理效果,能达到以废治废的目的.     

吕梁矿区薄层灰岩突水判别研究

吕梁矿区某矿山西组煤层受奥陶系灰岩含水层和太原组灰岩含水层高承压水威胁,工作面回采时发生了底板突水.为了快速、准确判别突水水源类型,分析突水原因并制定合理的治理措施,采用灰色关联度法分析水质关联度,利用弹塑性理论计算了煤层采动后底板最大破坏深度,分析了隔水层厚度及岩性组合的隔水性能.分析结果表明,煤层底板隔水层厚度平均26m,且软岩所占比例达到62.18％,灰色关联度分析突水水源接近太原组灰岩水,底板最大破坏深度26.7m,距离煤壁22.4m,与实际突水点吻合,判断突水水源为太原组灰岩水.     

注浆加固技术在煤层底板“奥灰水”安全控制中的应用

注浆加固技术是治理煤层底板突水的技术之一。本文以霍州煤电集团汾源煤业5-101首采工作面为例,首先分析了底板突水危险性,然后在此基础上对注浆加固技术在煤层底板“奥灰水”安全控制中的应用进行了详细阐述。最后,效果分析得出,经过对煤层底板奥灰承压含水层的注浆加固,提高了煤层底板完整性,增加保护层厚度,切断上部岩层与奥陶系灰岩含水层之间的水力联系,达到了对“奥灰水”的有效治理,实现工作面的安全开采。     

基于渗流-损伤耦合分析的煤层底板突水过程的数值模拟

根据杨村煤矿17煤的水文地质条件,应用岩石破裂过程渗流与损伤耦合作用分析系统(F-RFPA2D),建立了薄煤层底板采动破坏的数值模型,模拟了采动条件下底板的破断失稳、裂隙扩展和突水过程,探讨了底板突水的机理,并对底板的易发生突水部位进行了预测.结果表明,当回采工作面推进到26.8 m时,在隔水层的两个约束端产生拉剪破坏区.该破坏区和12灰贯通形成突水通道.突水后通道处的位移、流量都发生突变增加,并形成连锁反应,使12灰到13灰及其之间的隔水层依次发生破坏,最大破坏深度达13 m,但未勾通和14灰、奥灰之间的水力联系,在底板没有断层的地段不会发生突水.两个工作面采前和采后压水试验结果表明,采动后底板破坏深度在9.96～12.35 m,同数值模拟结果相吻合.     

水的化学沉淀软化法

水的化学沉淀软化法,就是向水中投加化学药品,促使水中钙离子、镁离子变成难溶化合物沉淀出来,达到使水软化的目的。 石灰沉淀软化 石灰沉淀软化,就是向水中投加生石灰,与水反应生成熟石灰,氢氧化钙与水中二氧化碳、碳酸氢钙、碳酸氢镁发生反应,生成碳酸钙、氢氧化镁沉淀,而将这些杂质除去。这种方法还具有除去水中铁和硅的作用。水中的氢氧化镁胶体能吸附水中的硅化合物而将硅进一步除去。经石灰处理后,水中的残留硅含量,通常可降低到原水的30—50%,但硅酸根含量一般不小于3—5毫克/升。 至于水中的非碳酸盐硬度,用石灰处理的方法不能除掉…     

水热合成类水滑石/生物炭对镉的吸附和稳定化性能

为提高类水滑石(LDH)对镉(Cd)的吸附能力并考察类水滑石/生物炭复合材料(LDH/BC)在土壤中对镉的稳定化性能,以经KOH活化的稻壳生物炭(BC)为载体,采用水热法和共沉淀法制备LDH/BC,以研究不同复合方式及BC复合量对LDH吸附能力的影响.对经优化制备的LDH/BC在不同Cd2+质量浓度、pH值和反应时间下的吸附特性进行考察,以阐明吸附机理并初步在土壤中验证钝化效果.结果表明:通过水热法制备的LDH(h)/BC0.25对Cd2+吸附性能出色,其中BC添加量为0.25 g.当Cd2+初始质量浓度为160 mg/L 时,LDH(h)/BC0.25对 Cd2+吸附量最大(150.15 mg/g)且吸附反应有较宽的pH值范围.LDH(h)/BC0.25在1 h内可迅速吸附Cd2+,在3 h后吸附达到饱和.动力学过程与拟二级动力学方程拟合程度较高,表明吸附过程主要为化学吸附.同时,XPS结果表明,Cd2+可能以CdCO3、Cd(OH)2、CdClOH的形式存在或Cd2+可能通过与含氧官能团的络合作用吸附在LDH(h)/BC0.25表面.此外,对镉污染土壤施加质量分数为6％的LDH(h)/BC0.25并处理14 d后,土壤中酸溶态镉向残渣态转化,镉形态更加稳定.     

污水灌溉对地下水污染的机理研究

以焦作市南部新河沿岸灌溉区为研究对象,分别用污水和大气降水进行了土柱淋滤模拟实验,分析了氯离子、总硬度及TDS在土壤中的迁移转化机理.实验结果表明,渗出液中的污染物浓度最初较小,随后出现最大值,最后开始下降.表明当地浅层地下水中氯离子、总硬度及TDS污染与污水灌溉有关.