Pulsed pumping process optimization using a potential flow model

A computational model is applied to the optimization of pulsed pumping systems for efficient in situ remediation of groundwater contaminants. In the pulsed pumping mode of operation, periodic rather than continuous pumping is used. During the pump-off or trapping phase, natural gradient flow transports contaminated groundwater into a treatment zone surrounding a line of injection and extraction wells that transect the contaminant plume. Prior to breakthrough of the contaminated water from the treatment zone, the wells are activated and the pump-on or treatment phase ensues, wherein extracted water is augmented to stimulate pollutant degradation and recirculated for a sufficient period of time to achieve mandated levels of contaminant removal. An important design consideration in pulsed pumping groundwater remediation systems is the pumping schedule adopted to best minimize operational costs for the well grid while still satisfying treatment requirements. Using an analytic two-dimensional potential flow model, optimal pumping frequencies and pumping event durations have been investigated for a set of model aquifer-well systems with different well spacings and well-line lengths, and varying aquifer physical properties. The results for homogeneous systems with greater than five wells and moderate to high pumping rates are reduced to a single, dimensionless correlation. Results for heterogeneous systems are presented graphically in terms of dimensionless parameters to serve as an efficient tool for initial design and selection of the pumping regimen best suited for pulsed pumping operation for a particular well configuration and extraction rate. In the absence of significant retardation or degradation during the pump-off phase, average pumping rates for pulsed operation were found to be greater than the continuous pumping rate required to prevent contaminant breakthrough.     

纳米TiO 2 -碳纳米管复合膜修饰电极伏安法测定水中α -萘酚和β -萘酚

摘要：制备了一种新型的纳米TiO2-碳纳米管复合膜修饰电极,在pH值为5.57的NaAc-HAc缓冲溶液中,研究了α-萘酚和β-萘酚在该修饰电极上的电化学行为,据此建立了纳米TiO2-碳纳米管复合膜修饰电极伏安法测定水中α-萘酚和β-萘酚的方法。优化了试验条件,α-萘酚和β-萘酚分别在8.3×10^-7mol／L—1.0×10^-5mol／L和7.8×10^-7mol／L—1.0×10^-5mol／L范围内,浓度与氧化峰电流呈良好的线性关系,开路富集3min,检出限分别为3.5××10^-7mol／L和2.3×10^-7mol／L,模拟水样测定的回收率为97.6％—101％。     

电化学传感法测定水中亚硝酸盐

借助于简单可控的在线电聚合方法,溴酚蓝被修饰到玻碳电极表面,制备了聚溴酚蓝修饰玻碳电极。实验表明,聚溴酚蓝薄膜对于亚硝酸盐的电化学氧化具有很好的催化作用。经实验优化,聚溴酚蓝膜的最佳厚度为聚合20圈,最佳的检测底液为pH=4.0的0.01 mol/L磷酸盐缓冲溶液。亚硝酸盐在传感器上的电化学氧化是一个双电子双质子参与的过程。在最佳检测条件下,亚硝酸盐的氧化峰电流与其浓度在0.02~109.1μmol/L范围内有良好的线性关系,检测限低至5 nmol/L(S/N=3),所制备的亚硝酸盐传感器线性范围宽、检出限低、稳定性和重现性好、抗干扰能力强,将传感器应用于东湖水样中亚硝酸盐含量的测定,结果令人满意。     

碱熔浸取-离子选择电极法测定沉积物中总氟

采用氢氧化钠高温熔融浸取沉积物,用离子选择电极法测定浸取液中的总氟,通过试验确定最佳浸取条件,使方法在5.00μg~500μg范围内线性良好。当取样量为0.2 g时,方法检出限为12.4 mg/kg。用该方法测定沉积物有证标准物质,结果均在标准值范围内,测定3个沉积物实际样品,总氟质量比为254 mg/kg~1 389 mg/kg,6次测定结果的RSD为4.1%~4.8%,3个质量比水平加标回收率为99.2%~101%。     

芒刺-板式电除尘器收尘极板电流密度分布规律研究

在芒刺-板式电除尘器中,板电流密度分布越均匀,越有利于除尘效率提高.因此,知道收尘极板电流密度分布对电除尘器的电极结构设计是重要的.然而,由于处于芒刺正下方的峰值电流不易确定,导致现有的电流密度分布式很难用于实际工程计算.另外,这些计算式不满足高斯通量定理.要使芒刺-板式电除尘器收尘极板电流密度分布满足高斯电通量定理,电流密度分布规律应服从某种特定的分布函数.通过对Warburg单根芒刺-板式电极极板电流密度分布模型的变量分析,发现芒刺-板式电除尘器收尘极板电流密度分布恰是自由度n=4的t分布.根据电流密度的分布特征,建立了由总电流确定极板电流密度的理论计算式.由于总电流很容易通过实测得到,因此,所建立的极板电流密度t分布模型更具实用性.比较研究表明,该理论式与其他研究者的实验结果有很好的一致性.     

从废弃镍氢电池负极板中回收稀土金属

通过废弃镍氢电池负极板在稀硫酸中的浸出实验,考察了稀硫酸浓度、稀硫酸体积与废弃镍氢电池负极板质量比（液固比）、浸出时间、搅拌转速等因素对稀土金属（RE）浸出率的影响。通过正交实验确定的最佳浸出条件：稀硫酸浓度为2．5mol／L,液固比为10,浸出时间为60min,搅拌转速为800r／min。在此条件下,RE浸出率为92．50％。基于RE的硫酸盐和无水硫酸钠生成RE复盐沉淀的原理,向稀硫酸浸出废弃镍氢电池负极板后得到的硫酸盐溶液中加入无水硫酸钠,得到RE复盐沉淀,通过正交实验确定的最佳沉淀条件为：溶液pH为2．0,无水硫酸钠与浸出液中RE^3＋的摩尔比为4,反应温度为60℃。在此条件下,RE回收率为94．6％。用X射线衍射仪对RE复盐进行了表征。     

饮用水中氟浓度测定方法改进及影响因素分析

提出了一种测定水中氟化物电极的洗涤方法,实验结果表明:利用稀盐酸代替蒸馏水对氟电极和参比电极进行洗涤,可以缩短电极的洗涤时间,提高工作效率3～4倍.同时对用稀盐酸洗涤电极法测定水中氟化物浓度的影响因素进行了分析.     

油气田水合物形成机理及抑制剂的研究进展

通过介绍水合物的结构、形成机理及形成这种物质所带来的弊端,指出了研究合理的水合物抑制剂,在油气田发展环境保护中具有重要的理论和现实意义。同时根据水合物生成条件及主要防治措施,针对现有水合物抑制剂的种类及应用特点,提出了油气田水合物抑制剂研究的发展方向。     

电凝聚法对活性红241染料废水脱色实验的研究

通过实验研究了铁阳极电凝聚法对活性红241废水的脱色处理效果,考察了电流密度、染料溶液初始pH值、电介质浓度及种类、温度、染料浓度对染料脱色效率的影响,结果表明:在一定实验条件下活性红241模拟废水的脱色效率达97%;电流强度、染料浓度、电解液初始pH值、电解液温度、电解质的浓度及种类对脱色效率均有不同程度的影响;以铁为阳极的原位电凝聚处理活性红241模拟废水混凝过程中主要作用机理以吸附电性中和为主;电凝聚过程中活性红241发生了阴极还原反应.     

考虑群组行为的楼梯瓶颈处行人流模拟

为探究楼梯瓶颈处群组行为对行人流通行效率的影响,基于校园内的观测试验获取群组运动参数,采用Anylogic仿真平台建立考虑群组行为特征的楼梯瓶颈处人员运动模型,根据不同的群组运动参数、楼梯几何参数和障碍物布置方式对行人流通行时间与密度分布的影响开展数值模拟。结果表明:较大的群组比例和群组规模均会延长行人流通行时间,增加通行过程中的拥堵持续时间;在链状构型下,群组通行效率较高,而并排构型对人员通行造成的负面影响最大;在有群组和无群组情况下,楼梯位置变化会产生相反的通行效果;平行放置障碍物可以有效降低人群密度,提高群组行人流的通行效率。