垃圾填埋场HDPE膜漏洞密度及其影响因素的统计分析

采用偶极子方法对全国不同地区的80个垃圾填埋场进行了防渗层事故性破损的检测,根据检测结果计算了不同填埋场的漏洞密度;通过对漏洞密度数据进行前处理、拟合优度检验,确定了我国填埋场漏洞密度服从参数为(25.62, 0.88)的Gamma分布;在此基础上对漏洞密度的影响因素进行了统计分析,结果表明,具有工程施工资质且具有专业防渗施工经验的公司其漏洞产生量仅为19.1个/万m2,而没有资质的公司其漏洞产生量高达37.6个/万m2;采用卵石作为导排层的填埋场漏洞数量明显小于采用导排层的填埋场;采用2 mm厚土工膜的填埋场漏洞数量远小于采用1.5 mm厚土工膜的填埋场。     

基于分布式光纤测温系统的垃圾填埋场渗漏定位

提出了基于拉曼散射温度效应和光时域反射（OTDR）的分布式光纤测温系统的新型无黏土层填埋场渗漏检测定位方法。对检测光缆进行加热后,由于被垃圾渗滤液浸湿的GCL比热容大于干燥的GCL,使得渗漏位置温升明显小于未渗漏位置。利用拉曼散射光捕捉温度信息,利用光时域反射OTDR准确进行渗漏定位。建立了填埋场渗漏检测的数学模型,并进行了理论推导和实验研究,实测结果证明：模拟的防渗膜破损位置与测量结果高度吻合且最大定位引用误差为0.11%。分布式光纤测温系统可实现对GCL层温度场的变化进行实时、准确的监测,且满足填埋场的长距离、大范围、高腐蚀的特殊要求。     

曝气策略对膜面剪切力的影响机制及其优化

曝气冲刷是浸没式MBR工艺不同于常规活性污泥法工艺的关键特征,然而现行规范的曝气系统设计与运行比较粗放,缺乏气泡尺寸模拟优化方法。以可直接观测的工程规模 (500 m³·d⁻¹) 膜生物反应器为研究对象,对穿孔管角度进行了优化研究,并用群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)模型模拟污泥混合液不同粘度下的内部气泡分布情况。结果表明：穿孔管角度垂直向下、60°、45°、30°、垂直向上在膜面产生的平均剪切力分别为1.74、1.46、1.19、1.38、1.67 Pa,这表明曝气角度最优为垂直向下。0.3%、0.5%和0.8%浓度的羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose, CMC)下产生的平均剪切力分别是1.51、1.92、2.24 Pa,气泡直径逐渐增大。且气泡尺寸越大、流速越大,分布越均匀。基于0.3%、0.5% CMC的速度实验结果与 PBM模拟结果基本吻合。该研究结果可为MBR技术的工艺优化和系统控制方法提升提供参考。