挥发性有机物在水气交界面传质过程中的影响因素

对挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)在水气交界面传质过程中的影响因素进行分析,主要涉及水体温度、初始浓度、界面湍动、表面活性剂、盐分、降水等。水体温度对VOCs的挥发速率具有最为显著的影响,随着水温的升高,VOCs的挥发速率变大;初始浓度并未对挥发造成显著影响;界面附近湍流可以促进挥发且挥发速率随着湍流强度的增大而增大;表面活性剂通过胶束增溶抑制了有机物的挥发;水体中盐分引起的盐析作用使得亨利系数增加,挥发速率也随之增加。     

水中苯挥发引起的热力学焓变过程

利用水槽试验对苯的挥发特性进行研究,在此基础上,通过数值计算探求苯在挥发过程中热力学因素焓的变化规律.结果表明,焓变的时空变化与浓度的时空变化密切相关.随挥发时间的增加,苯浓度下降,焓变的数值也越来越小;随水流下移,苯浓度峰值下移,焓变峰值的位置也不断下移;随着铅垂高度Y的增加,苯的扩散速度增大,焓变值不断减小;而在同一时刻,在宽度Z方向,焓变的数值曲线都呈阶梯性变化.     

基于光纤传感网技术的智能油田综合监测系统

基于光纤传感网技术提出一种应用于油田各采油井中集防火、防盗与钻油井架作业安全在线实时监测于一体的智能油田综合监测系统。利用光纤布拉格光栅(FBG)分别进行温度和应变传感器封装,并进行混合组网,对油田各油井区域的实时温度、井架形变、作业区域周界或储油罐周界的入侵、盗窃等进行在线监测,采用自主研发的16通道光纤光栅解调设备对监测网络各传感节点的光信息进行实时解调,通过后端信号处理方法对温度、应变异常和周界入侵进行自动检测、识别和报警,实现油田生产及安全的在线自动综合监测。     

珠江三角洲冲积平原土壤重金属元素含量和来源解析

利用全国地球化学基准计划在珠江三角洲地区的22个点位上采集的44件冲积平原土壤样品,分析了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8个重金属元素的含量特征,并利用多元统计分析方法和铅同位素示踪技术研究了重金属元素的来源.结果表明,珠三角地区冲积平原土壤8个重金属元素含量均高于全国土壤背景值,Hg在表层土壤中显著富集,As、Cd、Cu、Pb、Zn在表层土壤的含量略高于深层土壤中含量,Cr、Ni在表层土壤和深层土壤中含量相当.因子分析结果显示,土壤Cu、Cr、Ni主要受地质背景控制,Zn、Cd的高含量既与地质背景有关,也受人类活动影响,As、Pb、Hg的异常则受人为活动影响较严重.富集因子法得出8个重金属元素受人类活动影响程度大小排序为：Hg > As > Cd > Cu > Pb > Zn > Cr > Ni,当深层土壤某元素有外源输入时,会导致其富集因子偏低.铅同位素示踪结果显示,表层土壤铅含量与²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb呈显著的负相关关系,根据二元混合模型推测表层土壤中有超过30%的外源铅输入.综合来看,珠三角地区冲积平原土壤Hg、Cd、As、Pb受到较为严重的人为污染.     

缺氧污泥颗粒对印染废水的脱色机理分析

染料废水对水环境和水景观的影响不容忽略,急需寻求一种价格低廉、处理效能高的脱色技术.研究采用多格室水解反应器培养具有高脱色功能的缺氧污泥颗粒,并就缺氧污泥颗粒的形成条件和对染料废水的脱色机理、模型进行了阐述,提出了今后应进一步研究的内容.     

粒径及滤层厚度对石榴石滤料的过滤性能影响研究

以矿物石榴石为新型滤料对黏土原水进行过滤试验,对比粗、中、细3种粒径的滤料的除浊性能和水头损失(以下简称为水损)变化规律,选择最佳的粒径;在600～1 200mm内改变滤层厚度,确定适宜的滤层厚度;调节滤速以实现滤层穿透的同时也达到极限水损,并以此粒径、滤层厚度与滤速为最优工况。结果表明,滤柱装填粒径0.6～1.7mm、厚度900mm的石榴石中砂滤料在滤速8m/h下,具有良好的出水效果和适宜的水损增速,可以达到最优工况。该工况下石榴石滤料对腐殖酸原水中有机物在254nm波长紫外光下的吸光度(UV254)、高锰酸盐指数和总有机碳(TOC)平均去除率分别达30.30%、27.26%和21.65%。     

负载铁分子筛催化H2O2对活性艳蓝的脱色

以13X分子筛为载体制备负载铁催化剂,比较了经稀硫酸和氢氧化钠2种不同预处理液处理后催化剂的催化效果。利用制备的负载铁分子筛催化剂协同H2O2对活性艳蓝进行脱色研究,得出当pH=2.03,Ⅱ型催化剂投加量为4.0 g/L,过氧化氢投加量为1.1 g/L,反应时间为4 h时,脱色率最佳可达92%。     

挥发性污染物苯在水气界面耦合扩散的浓度分布

为研究苯水体泄漏后水气污染的浓度时空分布，利用挥发性污染物水气耦合扩散模型进行预测计算，预测结果与水槽实验相结合，准确地描述了苯在水气界面耦合扩散的浓度分布规律：沿水流方向（x轴）浓度随时间向前推移，距离投放点越远，浓度峰值越小，出现时刻越晚；沿水流深度方向（y轴）浓度分布关于投放点z=0.20 m纵断面对称，在水气界面和空间变化界面（水槽边缘）浓度出现极小值，随着挥发量的增加，浓度峰值出现的位置由水中推移至大气中；沿水流宽度方向（z轴）浓度由投放点向两侧推移。分析了亨利常数、水流速度及风速对苯耦合扩散浓度分布的影响。     

石榴石滤料的过滤性能及反冲洗试验研究

石榴石作为一种新型矿物滤料在净水处理方面具有强大的竞争力和广阔的应用前景.通过对石榴石滤料进行过滤及反冲洗试验,研究其截污除浊性能、水头损失变化规律及对有机物的去除效果,并与传统的石英砂滤料做对比,同时探讨了石榴石滤料的适宜反冲洗强度范围及气水反冲洗运行参数.结果表明:在滤速为8 m/h的条件下,与石英砂滤柱的过滤效果相比,石榴石滤柱滤后水的平均浊度下降0.3 NTU,有机物平均质量分数下降5%,但其平均水头损失增长率为1 cm/h;在截污除浊及去除有机物方面,石榴石滤柱在60 cm滤层厚度处与石英砂滤柱在85 cm滤层厚度的去除效果十分接近,因此其能有效减少滤料体积,从而节省滤料及节约设备投资.在不同滤速下,水头损失是限制石榴石滤柱过滤周期的主要因素;石榴石滤料适宜的气反冲洗强度范围为14~16 L/（s·m2）,水反冲洗强度范围为5~7 L/（s·m2）,其气水反冲洗的最佳运行参数为气洗强度16 L/（s·m2）、水洗强度7 L/（s·m2）、气水联合反冲洗4 min、单独水漂洗7 min.其中,气反冲洗强度对石榴石滤料的反冲洗效果影响最大.研究显示,相较于传统石英砂滤料,石榴石滤料具有高过滤性能、低滤料体积的特点,在水处理滤料的应用方面显示出一定的优势.