A non-negative and high-resolution finite volume method for the depth-integrated solute transport equation using an unstructured triangular mesh

This paper proposes a new high-resolution finite volume method for solving the two-dimensional (2D) solute transport equation using an unstructured mesh. A new simple r-factor algorithm is introduced into the Total Variation Diminishing flux limiter to achieve a more efficient yet accurate high-resolution scheme for solving the advection term. To avoid the physically-meaningless negative solutions resulted from using the Green–Gauss theorem, a nonlinear two-point flux approximation scheme is adopted to deal with the anisotropic diffusion term. The developed method can be readily coupled with a two-dimensional finite-volume-based flow models under unstructured triangular mesh. By integrating with the ELCIRC flow model, the proposed method was verified using three idealized benchmark cases (i.e., advection of a circle-shaped solute field, advection in a cyclogenesis flow field and transport of a initially square-shaped solute plume), and further applied to simulate the non-reactive solute transport process driven by irregular tides in the Deep Bay, eastern Pearl River Estuary of China. These cases are also simulated by models using other existing methods, including different r-factor for advection term and the Green–Gauss theorem for diffusion term. The comparison between the results from the new method and those from other existing methods demonstrated the new method could describe advection induced concentration shock and discontinuities, and anisotropic diffusion at high resolution without providing spurious oscillations and negative values.     

水解酸化-外循环(EC)厌氧-接触氧化工艺处理啤酒废水

内蒙古自治区某啤酒厂采用水解酸化-外循环(EC)厌氧-接触氧化工艺处理啤酒废水。经过4个月的调试达到满负荷运行,系统稳定可靠,出水水质远优于GB19821-2005《啤酒工业污染物排放标准》。COD、BOD5、NH3-N、TN和TOC的去除率分别达97.5%、98.5%、85%、75%和98.5%。     

用浮萍试验检测4种污染物的植物毒性

用浮萍试验检测丙烯腈－腈纶工业废水中４种主要污染物：丙烯腈、硫氰酸钠（NaSCN）、乙腈和二甲基甲酰胺（DMF）的植物毒性。结果表明,4种污染物对浮萍的96h－IC₅₀分别为27.08mg/L、3662.6mg/L、3684.6mg/L和12197mg/L。除NaSCN外,浮萍对其它３种污染物的敏感性与水生动物的敏感性相近。文中还对浮萍试验的反应终点、重复间的偏差及浮萍的实验室培养进行了讨论。采用浮萍生长抑制试验检测植物毒性,不仅克服了藻类生长抑制试验操作繁锁,难以去除废水背景值等缺点,并能更好反映废水毒性的变化。     

软岩巷道围岩刚柔耦合支护技术研究与应用∗

煤矿开采进入深部开采阶段后,普遍呈现出围岩变形量大、支护构件失效的技术难题。为研究针对性的控制对策,以矿典型高地应力软弱破碎巷道为研究背景,在现场矿压监测、地质雷达探测以及地应力实测的基础上,研究了此类巷道的变形规律。同时基于现场监测及分析成果,提出了以高预应力锚杆、注浆锚杆(索)和“U”型钢架为核心的分步刚柔耦合支护关键技术,并阐明了其具体支护机制。为进一步检验新支护方案的支护效果,在新掘的胶带大巷进行了现场实验,相比原支护围岩松动破坏范围减小了近 50%,顶板下沉量、两帮移近量以及底鼓量仅 163、135 和 107 mm,52 d 内基本实现了巷道变形稳定,取得了良好的支护效果。     

Fenton和UV-Fenton催化降解苯酚废水研究

研究Fenton和UV-Fenton两种工艺对苯酚的降解效率。分批研究优化p H值、温度、H2O2浓度和Fe2+浓度。在最优条件下,比较了两种工艺降解苯酚的效果。结果表明,UV-Fenton工艺比传统的Fenton工艺增加了降解和矿化效率,最大的矿化效率分别是98%和40%。在Fenton工艺中,苯酚的最终产物是羧酸如醋酸和草酸,而在UV-Fenton工艺中,这些离子在苯酚降解的早期阶段形成,在120 min的反应时间内几乎完全氧化。在UV-Fenton工艺中Fe2+浓度为0.4 mmol/L,而Fenton工艺中Fe2+浓度为0.8 mmol/L。     

抽水对地壳形变观测影响的研究

抽水引起地面沉降问题早已引起世界各国的关注，是目前世界上许多取用地下水的国家共同面临的严重环境保护问题。我国地面沉降研究工作的开展已有10多年的历史，主要方法是利用沉降模型进行模拟推测，其弊端较多。由于缺少地下水水位和地面沉降的实际观测资料，难以进行细致的研究．蓟县地震台进行地形变监测已有十几年的历史，在长期的地形变观测中，不仅能监视到抽水引起地面倾角的地变化（经换算可得地面垂直方向的变化），还能监视地面因抽水引起地面水平方向的变化．为具体研究人工抽水与地壳形变的关系进行抽水实验。     

榆树地震台地电改造及评价

分析了榆树地震台地电观测中存在的干扰因素——风扰、线路漏电等,以此说明改造的必要性;介绍了地电改造过程和技术环节;通过改造前后观测数据的对比分析,对改造的效果进行了评价。     

A/O工艺膜生物反应器处理生活污水的脱氮特性及硝化菌群的分子检测

采用A/O工艺膜生物反应器(MBR),以生活污水为处理对象,考察了系统的脱氮特性,并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)与荧光原位杂交(FISH)技术对系统中硝化菌群进行了分子检测.结果表明,A/O工艺MBR处理生活污水,TN去除率在85%左右,NH3-N去除率在95%以上;DGGE图谱显示,随着系统运行时间的延长,硝化菌群数量逐渐增加,并且不同菌种的丰度也发生了变化;FISH检测显示,系统中硝化菌的优势菌种为氨氧化菌和亚硝酸氧化菌.应用Motic Fluo 1.0软件对FISH结果进行分析,结果显示,系统运行初期到末期,氨氧化菌占硝化菌的比例一直保持在25%左右;亚硝酸氧化菌占硝化菌的比例由系统运行初期的35%逐渐增加到系统运行末期的55%左右.     

建筑垃圾对雨水径流中磷的吸附特性

以经过筛分、破碎等预处理后的砖砼建筑垃圾为研究对象,采用人工模拟雨水径流,通过静态吸附、动态吸附和脱附实验,研究了不同粒径粒级建筑垃圾对雨水径流中磷酸根的吸附效果和脱附特征.结果表明,建筑垃圾对磷酸根的吸附过程更符合准二级动力学模型,Langmuir等温模型能较好地描述其等温吸附过程;粒径粒级对建筑垃圾吸附磷酸根的效果具有重要影响,粒径粒级越小,对磷的去除效率越高,1—2.5 mm粒径的建筑垃圾对磷酸根去除率最大,其值为55%,建筑垃圾的粒径对磷的吸附平衡时间、吸附速率和吸附量也具有较大影响,粒径粒级1—2.5 mm的建筑垃圾对磷酸根的平衡吸附量最大值为7.8μg·g~(-1).建筑垃圾吸附的磷酸根在雨水径流pH值为5—9的范围内溶出风险较小.