填埋场HDPE膜漏洞靶向电动修补技术影响因素

为突破当前HDPE膜漏洞修补技术操作复杂、成本高,且具有安全隐患的难题,探究靶向电动修补技术的工艺参数对修补效果的影响规律,开展了电极类型、电压大小、运行时间、膨润土浓度与分散剂/膨润土投加比例等单因素实验,并探索达到修补效果的最低工艺条件.结果表明,漏洞直径为5mm时,选用石墨电极、电压大小为50V、运行时间为2d、膨润土浓度为10g/L、分散剂/膨润土比例为30%时,修复后HDPE膜漏洞处的渗透系数达到9.41×10^-6cm/s,具有较好的修补效果;此外,通过建立修补溶液体系的Zeta电位与电动修补后漏洞处渗透系数的数学表征模型,为实际场景下的应用提供依据,当渗透系数达到1×10^-6cm/s所对应修补溶液的Zeta电位至少应为-42.11mV.     

压实膨润土非饱和渗透系数的一种预测分析方法

用新疆柯尔碱膨润土制备不同干密度土样进行土水特征曲线实验和渗透实验,得到不同干密度土样的土水特征曲线,通过van Genuchten模型预测出相应的非饱和渗透系数,进而得到不同干密度土样非饱和渗透系数与含水率的关系。结果显示:非饱和渗透系数随着含水率的减小非线性的减小,随干密度的增大而减小。当含水率较高时,非饱和渗透系数随含水率的变化比较小;当含水率较小时,渗透系数随含水率的变化比较大。而干密度对渗透系数的影响伴随整个实验过程,当干密度较小时,随着干密度的增大,渗透系数受干密度影响较大。当干密度较大时,此时干密度的进一步增大对渗透系数的影响不大。     

苯酚、菲在BS-12/DTAB复配修饰膨润土上吸附的差异

为了探究复配修饰膨润土吸附疏水性不同的污染物的差异,采用阳离子型表面修饰剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)对两性表面修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)修饰膨润土进行复配修饰,采用批处理法研究复配修饰膨润土总修饰比例对苯酚和菲的等温吸附影响,并对比不同温度、pH值和离子强度条件下供试土样对苯酚和菲吸附量、热力学参数的差异.结果表明:随着总修饰比例的增大,复配修饰膨润土对苯酚及菲的吸附能力逐渐增强,0~50%CEC修饰比例下,菲的吸附率大于苯酚的吸附率,当修饰比例超出50%CEC后,苯酚的吸附率大于菲的吸附率,总修饰比例超出150%CEC后,膨润土对苯酚的吸附率变化趋于平缓,而对菲的吸附率开始呈下降趋势;随着土样总修饰比例的增大,温度对苯酚及菲吸附量的抑制效果降低;在KNO_3浓度为0.001~0.1 mol·L~(-1)时,苯酚及菲的吸附量均随着KNO_3浓度的增大而增大;随着pH值的升高,苯酚的吸附量逐渐增大,在pH=7处达到最大,而菲的吸附量则始终呈降低趋势.热力学参数显示,随着总修饰比例的增大,复配修饰土样对苯酚和菲的吸附自发性增强,混乱度增大,当总修饰比例超出150%CEC后,自发性减弱,混乱度下降.     

赤泥渗滤液对钠基膨润土黏土衬垫的渗透机理分析

赤泥渗滤液的高离子强度可以抑制蒙脱石的膨胀,从而导致钠基膨润土黏土衬垫（GCL）的渗透性过强,并无法用作赤泥处理设施中的防渗衬层。通过2种钠基膨润土黏土衬垫与2种赤泥渗滤液的渗透过程,研究强碱性赤泥渗滤液与钠基膨润土黏土衬垫的渗透机理。结果表明:天然钠基膨润土（Na-GCL）和人工钠化钠基膨润土（Ar-GCL）的渗透系数与赤泥渗滤液的离子强度密切相关,随着离子强度的增加,渗透系数呈递进式系统性增大,对高离子强度的山东赤泥渗滤液的渗透系数最大,分别为7.8×10-7,3.2×10-7 m/s。且两者的渗透系数与膨胀指数呈正相关,SEM扫描的微观结构分析发现,膨润土的膨胀机理控制着其渗透作用。高离子强度会使膨润土中的蒙脱石矿物层间发生渗透性膨胀,并吸收大量的水分,减小孔隙度的同时改变流体的流动路径,从而导致渗透系数提高。该结果可为赤泥堆场底部防渗设计提供更为可靠的理论参考,有效降低我国赤泥堆场渗滤液污染风险。     

活性炭-土-膨润土复合材料阻隔性能研究

以粉质粘土(SC)作为母土,通过柔性壁渗透试验和静平衡吸附试验分别研究了不同配比的土-膨润土(SB)及活性炭-土-膨润土(ASB)在不同渗滤液工况下的渗透性能及吸附性能。结果表明,将Pb(NO₃)₂溶液作为渗液,单元体渗透性能随Pb²⁺浓度增大而逐渐增强,且渗液浓度相同时SB渗透系数随膨润土掺量增加呈大幅降低后趋于平稳趋势。膨润土和活性炭的掺入可有效增强材料的吸附性能,随渗液浓度的增加,SC、SB及ASB对Pb²⁺的吸附容量变大,且ASB较SC及SB吸附容量差值逐渐变大。综合防渗及地下水质量标准提出了满足修复重金属污染场地阻隔材料的基准配比,研究结果可为重金属污染场地的修复与治理提供参考。     

初始干密度对风化砂改良膨胀土回弹模量的影响研究

以湖北省宜昌市的膨胀土为研究对象,采用当地广泛分布的风化砂来对膨胀土进行改良,即分别采用10%、20%、30%、40%、50%的风化砂掺入膨胀土中,通过改变各种不同比例混合料的初始干密度进行改良膨胀土回弹模量试验,研究掺砂比例、初始干密度对风化砂改良膨胀土回弹模量的影响规律。结果表明:掺砂比例和初始干密度均对改良膨胀土的回弹模量有显著的影响。当初始干密度一定时,改良膨胀土的回弹模量会随着掺砂比例的增加先增大后减小,且在掺砂比例为10%时改良膨胀土的回弹模量达到最大值;当掺砂比例一定时,改良膨胀土回弹模量随着初始干密度的增加而增大,增加幅度是先大后小;当掺砂比例一定时,改良膨胀土回弹模量与初始干密度呈现很好的对数关系,因此在施工过程中控制好初始干密度(现场压实度)将有助于提高路基承载能力,保证路基的强度、刚度和稳定性。     

强化混凝消除水中全氟化合物

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）有机改性膨润土作为助凝剂,采用聚合氯化铝（PAC）协同CTAB-膨润土进行强化混凝实验,对消除水中两类典型的全氟化合物全氟辛烷磺酸（PFOS）/全氟辛酸（PFOA）和浊度进行研究.考察了PAC和CTAB-膨润土投加量、pH值、原水浊度对PFOS/PFOA和浊度去除的影响.结果表明,经有机改性,实现了CTAB对膨润土的插层,增大了层间距,比表面积、阳离子交换容量、有机碳含量也得到较大提高.在PAC投加量为20mg/L、CTAB-膨润土投加量为30mg、pH6~7时,强化混凝去除效果分别达到76%、70%,PFOS/PFOA去除率随着CTAB-膨润土投加量的增大而增大.最佳pH值范围是6~7,混凝过程中Zeta电位在pH值为6.0时达到最大,pH值为7.0时接近于零.PFOS/PFOA的去除率随着原水浊度的增大而增大.     

干湿循环与垃圾渗滤液耦合作用下GCL防渗性能

开展膨胀指数和渗透系数测定试验,研究干湿循环与垃圾渗滤液渗透耦合作用下膨润土的膨胀性能和土工合成黏土衬垫（GCL）防渗性能变化规律.结果表明,干湿循环与垃圾渗滤液渗透耦合作用对膨润土的膨胀性能和GCL的防渗性能具有显著负面影响：在7次干湿循环后,垃圾渗滤液饱和的膨润土的膨胀指数从20mL/2g降低至7.5mL/2g,GCL的渗透系数从1.65×10^-11m/s增加到1.89×10^-7m/s.膨胀指数下降和渗透系数升高的根本原因是膨润土渗透膨胀性能的丧失.单纯的垃圾渗滤液渗透不会改变GCL的渗透系数.将有效应力从20kPa升高至150kPa,可以促使GCL的渗透系数降低4个数量级,满足填埋场防渗要求（< 5.0x10^-11m/s）.     

压实膨润土的土水特性试验研究

回填材料是高放废物地质处置库多重屏障系统的重要组成部分,以蒙脱石为主要成分的膨润土是较理想的回填材料,研究膨润土的非饱和渗透特性,对于回填材料选材和处置库安全性评价具有重要意义。文章通过室内试验开展柯尔碱膨润土的土水特性研究,用压力膜仪实测不同干密度柯尔碱膨润土的土水特征曲线,根据柔性壁渗透仪测得的饱和导水率数据,采用Van Genuchten(1980)预测模型分别计算得到每种干密度膨润土在不同含水量及基质吸力条件下的非饱和导水率,建立了非饱和导水率与含水量、基质吸力的相关关系,对比分析干密度对曲线的影响。结果表明,干密度对柯尔碱膨润土的土水特征曲线有着明显的影响,在初始含水量相同的情况下,干密度较大的膨润土脱水速率比干密度较小的膨润土脱水速率慢,表现出较高的持水性能。柯尔碱膨润土的非饱和导水率随含水量减小和基质吸力增大皆呈非线性降低,干密度越小,非饱和导水率越大。     

改性膨润土作为防渗层材料的性能研究及影响因素分析

以十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)为改性剂,对天然膨润土进行了有机改性.研究了改性后的有机膨润土防渗层去除污染物和控制渗滤液渗透的有效性及可行性,以及有机膨润土的吸附规律和影响因素.结果表明:改性后有机膨润土的吸附能力和容量均得到了提高,渗透系数在一定时间后可达到1×10-7cm/s以下,对苯酚有极强的衰减能力,对Fe3+的去除率也达到了98%.有机膨润土可显著延缓苯酚穿透防渗材料的速度,与未改性的天然膨润土相比,苯酚穿透防渗材料的时间推迟了近25倍,因此,改性后的有机膨润土可作为防渗材料.pH,改性剂的浓度和吸附时间等对防渗层污染物的去除有重要影响.      

多功能膨胀渗透仪的研制及压实膨润土的渗透性试验

报道多功能膨胀渗透仪的研制及压实膨润土的渗透测试结果。该装置可用于土壤的固结、渗透、膨胀等实验,具有一物多用的特点,特别适合于难渗透的高压实膨润的研究。     

利用再生骨料配制透水性混凝土

采用正交设计方法设计试验,从而配置再生骨料透水性混凝土。以再生骨料透水性混凝土的抗压强度、透水系数、孔隙率为主要考核指标,分别研究了水灰比、骨灰比、砂率、再生骨料粒径等因素及其不同的水平对再生骨料透水性混凝土各性能指标的影响。并对各考核指标的主要影响因素进一步细分,结果表明,再生骨料透水性混凝土的透水系数和孔隙率的主要影响因素是水灰比;抗压强度的主要影响因素是骨灰比。水灰比的变化与透水系数和孔隙率之间呈现相同的规律,都出现先上升后下降的趋势;骨灰比的变化与抗压强度之间呈现线性下降的趋势。当水灰比介于0.37～0.43之间,骨灰比介于4.0～4.5之间时,混凝土拌和物和易性较好,混凝土的强度较高,透水性较好。     

Ce含量对Pd/Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的影响

采用浸渍法制备了Pd/Al2O3和Pd-CeO2/Al2O3催化剂,研究了不同Ce含量对Pd/Al2O催化剂加氢脱硫性能的影响,并运用XRD、TPR、TPD和噻吩吸附等手段表征了催化剂的吸附性能和酸性。结果表明,CeO2的加入导致Pd/Al2O3催化剂H2吸附性能的减弱和酸量的减少,但提高了噻吩的吸附性能。在噻吩加氢脱硫反应中,Ce含量为2%时Pd-CeO2/Al2O3催化剂的活性最高,随Ce含量的继续增加催化剂的活性下降,是由于催化剂对H2吸附和噻吩吸附综合影响的结果。     

二维无压稳定渗流分析的改进方法

人类发展演变过程中,经历了各种各样的地质作用所造成的灾害,其中大部分地质灾害的形成都有地下水的参与,因而确定地质体稳定性时不能忽略地下水。无压渗流是比较复杂的非线性问题,难点在于如何求自由面, 尤其是对溢出点的求解一直没有很好的解决。本文提出了求解无压渗流自由面的一种新方法,在采用等效渗透系数法搜索到自由面后,通过反复移动溢出点再次搜索自由面,最终达到准确求解自由面的目的。实例证明该方法是简单准确有效的。本方法对解决工程问题具有一定的实际意义。     

河道淤泥的有效利用方式及其物性探讨

对河道淤泥再生资源化利用的可能性及方式进行了探讨。在室内试验的基础上，评价了处理后的河道淤泥作为填上材料使用时的基本工程性质，为促进河道淤泥的再生资源化利用和保护环境提供了必要的依据。     

温度对平流层飞艇囊体材料渗漏性能的影响

目的对飞艇囊体材料的渗漏特性进行研究,以预测飞艇设计是否满足需求。方法采用细观力学有限元方法,通过微裂纹密度以及平均裂纹开口大小求解氦气渗漏路径的横截面积,进而预报飞艇囊体的初始渗漏速率,并计算昼夜循环温度下飞艇囊体的渗漏速率及压力变化情况。结果昼夜循环的温度变化导致飞艇内外压差、氦气渗漏速率均发生变化,且均与温度呈正相关。结论该方法能够预报平流层飞艇的极限驻空时长,并为平流层飞艇的设计提供技术支持。     

河道淤泥的轻质化处理及其工程性质

基于河道淤泥综合有效利用的目的,利用其高含水的特征,采用气泡混合轻质化技术对河道淤泥进行轻质化处理。通过室内试验的方法,考察和评价了以河道淤泥为原料土的气泡混合轻质土的基本工程性质,包括它的强度特性、变形特性、渗透性及耐久性能等。研究结果显示,经气泡混合轻质化处理的河道淤泥,具备一般填土的强度与刚度特性,其品质与施工性与固化材料的掺入量有密切的关系,固化后的轻质土具有良好的防渗透能力,但在循环干湿作用下易发生品质劣化现象。研究结果可以作为河道淤泥工程应用的基本依据及质量控制指标,同时也为进一步开发研究建立一定的基础。     

低渗透性多孔介质室内弥散实验及弥散度求解研究

低渗透多孔介质在浅部含隔水层中分布广泛,是地下水污染物迁移的重要载体,然而其弥散度的取值目前研究还不足。针对此问题,以溴化钠为示踪剂开展了低渗透多孔介质的室内弥散实验研究,介质渗透系数为0．048 m/d,通过离子选择电极法测定溴离子浓度,并分别采用解析法和数值法进行了弥散度的求解,解析法和数值法求得的弥散度分别为0．0048 m 与0．0065 m,研究成果可以为低渗透多孔介质中污染物迁移预测提供弥散度值参考。     

特低渗透油层含油污水处理工艺新技术

针对大庆油田低渗透油层水处理工艺存在的问题,设计了金刚砂过滤工艺。进行过滤效果及现场应用稳定性试验,通过工艺的调整及参数的优化,使其出水指标稳定,确定其最佳滤速、反洗再生、级配等运行工艺参数。并对其技术、经济性评价分析,确定为适合油田的精细过滤技术。     

Antibacterial potency of housefly larvae extract from sewage sludge through bioconversion

Use of the fly to convert sewage sludge into nutrient-rich soil conditioner and amendment is an attractive approach for sludge bioconversion. During this process, fecal coliforms, an indicating pathogen, in sludge were reduced to 5.3 × 102 most probable number /g dry solid from initial 3.32 × 106 MPN/g dry solid. It was also found that the extract of larvae grown in sludge during bioconversion have an observable inhibitory effect against bacteria compared to larvae grown in wheat bran as measured by minimum bacterial concentration tests. In vitro antimicrobial assay tests over time also showed that the extract had strong inhibitory efficiencies of ca. 99% against Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Serratia marcescens, while the efficiency was 69% and 57% against Bacillus subtilis and Klebsiella pneumoniae, respectively. The observed pathogenic bacterial cell membrane damage was found to be responsible for the phenomenon mentioned above, with nuclear acids leaching out quickly and alkaline phosphatase increasing in the outer membrane, followed by an increase of β-galactosidase in the inner membrane. Clearly, housefly larvae extract from sewage sludge through bioconversion possesses antibacterial potency against pathogenic bacteria.