土壤、地下水中有机污染物的就地处置

有机化合物对土壤、地下水的污染已引起世界各国的普遍关注.地层介质中的有机物主要以自由态、挥发态、溶解态和固态4种形态存在.有机污染物的自然降解能力较差,如不进行人工清除,在自然环境中它们可能存留长达几十年之久,对土壤、地下水资源构成长期的威胁.传统的开挖处理技术不仅费用昂贵,而且当贮油设施的地表被利用时则无法进行开挖处理(如有建筑物等).近年来,以地下冲洗法、土壤抽水法和地下水曝气法为代表的有机污染物就地处置技术得到了迅速的发展.本文对这3种技术进行概要的介绍,总结指出决定这些技术可能性的主要因素是地层介质的通透能力,有机物的挥发、溶解能力及其可生物降解能力,并列出目前的主要有机污染物挥发、溶解及生物降解能力的相对强弱作为制定具体处置技术的参考指标.     

非饱和土壤渗透系数空间不确定性对溶质运移的影响

包气带渗透系数的不确定性是影响非饱和带溶质运移的主要因素。应用贝叶斯方法对非饱和土壤渗透系数进行前处理,使用Monte-Carlo方法模拟其空间不确定性,并通过HYDRUS-1D模型对溶质运移进行数值模拟,研究包气带渗透系数的空间不确定性对溶质运移的影响。结果表明,由于包气带渗透性的不确定性使得溶质浓度分布呈现明显的不确定性,包气带内不同点的浓度值相差很大。与忽略包气带土性参数空间不确定性的模拟结果相对比,考虑包气带渗透系数不确定性的模拟结果与实际情况更加接近,更具合理性和科学性。同时,根据模拟结果,对实际工作中进行地下水数值模拟时溶质初始浓度输入值的确定提出相应建议。     

土壤环境下污染物运移问题的数值模拟研究

在土壤环境中,物质传输机制显著影响着污染物的运移,分析污染物运移问题的数值解,可以掌握污染物在土壤中传输的时空规律,具有重要的理论意义和实际意义。以对流扩散传输理论为依据,建立了土壤环境下污染物运移的数学模型,然后基于COMSOL对几种特定初始及边界条件下的对流扩散问题进行数值模拟,计算了稳定连续、指数变化和瞬时释放3种典型污染源排放模型,并对比了模型中的扩散、对流、吸附降解等参数对计算结果的影响,最后对污染物浓度分布的计算结果进行了相关分析和讨论。     

Visual modflow在模拟实验室含水砂槽中柴油运移特征中的应用

Visual modflow是一个可以对三维地下水水流和溶质运移进行数值模拟评价的标准可视化专业软件.建立了砂箱物理实验模型来研究柴油在含水砂槽中的迁移特征.通过模型检验,各个监测时期观测值和预测值相关系数r值在0.564 ～0.669之间,证明这种建模方法是合理的和有效的.利用校正的模型对实验室含水砂槽中柴油运移特征进行模拟,发现所建模型可以较为准确地反映出含水砂槽中柴油污染物的分布特征,拟合、验证和预测结果显示该模型可作为地下水管理的有效工具,这为深入研究柴油污染地下水提供理论依据.     

地下水环境中甲基叔丁基醚运移过程的动力学模型

建立了地下水环境中甲基叔丁基醚(MTBE)运移过程的变系数动力学模型,并对模型进行了验证和参数灵敏度分析.模拟结果表明,地下水流速和阻滞系数对于MTBE的运移过程影响最为显著,而水动力弥散系数的影响较小,忽略其变化不会对预测地下水环境中污染物运移的环境动力学行为造成太大误差.由此得到的结论可定量研究MTBE在地下水环境中的对流.扩散特征,还可为MTBE污染地下水的预测预报、修复治理等研究提供科学依据.     

土壤,地下水中有机污染物的就地处置

有机化合物对土壤、地下水的污染已引起世界各国的普遍关注。地层介质中的有机物主要以自由态,挥发态、溶解态和固态４种形态存在。有机污染物的自然降解能力较差,如不进行人工清除,在自然环境中它们可能存留长达几埏年之久,对土壤、地下水资源构成长期的威胁。传统的开挖处理技术不仅费用昂贵,而且当贮赃物 地表被利用时则无法进行开挖处理（如有建筑物等）。近扯为,以地下冲洗法,土壤抽水法和地下水曝气法为代表的有机污染     

地下水中多环芳烃迁移转化研究

吸附和生物降解是受污染地下水中多环芳烃(PAHs)归宿的主要途径.论述了PAHs在含水层中吸附过程的特征、影响因素与研究方法,并比较各种研究方法的优缺点;分析了PAHs在含水层中生物降解过程机制以及研究进展;介绍了PAHs在地下水中迁移、转化数学模型与数值模拟的研究开发状况;指出了PAHs与固相介质的吸附机制和竞争吸附行为、高分子量PAHs的生物降解途径和机制及共存PAHs或与其他污染物在地下水中的迁移、转化、归宿与修复技术是深入研究的方向.     

不同龄渗滤液及其在包气带中的迁移转化研究

通过实验室土柱模拟方法,研究了不同场龄渗滤液中有机污染物、氮以及 Fe、Mn、Zn、Cd 在包气带中的迁移转化规律.结果表明,不同场龄渗滤液理化性质差别很大,随着场龄的增加,COD 从40 194 mg/L降低到 1 778 mg/L,NH4 浓度从1 758 mg/L升高到2 166 mg/L,金属浓度则减小.经过以细砂为介质的包气带后,新渗滤液易对地下水造成高浓度有机物污染,而老渗滤液更容易造成地下水的高浓度氮污染.Fe、Mn 和 Cd 在包气带中比较稳定,而 Zn 的迁移能力很强,易对地下水构成威胁.     

非正规垃圾填埋场包气带介质的污染物阻滞能力研究

非正规垃圾填埋场已成为地下水的潜在污染源,给城市供水安全带来了极大风险。以北京某非正规垃圾填埋场的3种典型包气带介质为研究对象,以Br-为示踪剂,采取土柱实验和数值模拟相结合的方法,通过对场区3种典型包气带介质饱和与非饱和状态下的Br-迁移速率的比较,探讨包气带介质对污染物的阻滞能力。结果表明,Br-在不同包气带介质饱和状态下的迁移速率为中砂>细砂>砂质粉土,这可能与不同介质中粉粒和粘粒的含量有关,同时介质的有机质含量也会影响Br-的迁移速率,但前者因素占了主导作用;在Br-迁移过程中,不同包气带介质的含水量是影响其迁移速率的主要因素,若能合理控制场区的地下水位,使得包气带介质长期处于非饱和状态,将会大大延缓垃圾渗滤液中污染物向地下水迁移;针对特定的非正规垃圾填埋场,可采取抽水等措施,控制场区的细砂和砂质粉土层处于非饱和状态,充分利用包气带介质在非饱和状态时较强的污染物阻滞能力,阻隔或延缓垃圾渗滤液中的污染物进入地下水中。     

潮白河河道地下水人工回灌包气带水分运移模拟

根据潮白河河道开展的地下水人工回灌试验,分析试验场地水文地质条件,运用Hydrus-2D模拟软件建立适用于二维地下水数值模拟的水分运移模型,预测不同回灌补水条件下试验场地包气带水分演化的时空分布特征。结果表明:(1)潮白河河道包气带分层情况相对简单,以卵石层为主,其中夹杂着粉质黏土、卵石填土、细砂层,总体渗透能力较强。(2)当回灌水头为1.0m时,回灌补给约经过1.2d开始影响地下水。(3)观测点1(回灌坑正下方潜水表面)处的压力水头在回灌初期呈稍微下降趋势,随后开始逐渐回升并不断抬升,最终基本保持恒定,此时压力水头平均抬升约1m。(4)建议水资源回灌过程可在下游适当采取拦截工程,使回灌水头稍微提高,从而达到快速入渗的效果,以减少地表水资源的蒸发损失。     

改进的有限单元法在河流水质数值模拟中的应用

利用有限单元法进行二维水质模拟不用考虑河流速度和流量分布等资料,可以直接根据河床地形特点求出水质分布.但传统方法需要利用作图法求出累积流量曲线,是整个模拟过程中最耗人力物力的过程.为解决这一问题,探讨了拉格朗日插值法在复杂河段二维水质模型数值计算中的应用,运用该方法对三峡长寿段的排污口对干流影响进行了数值计算,并将计算结果与作图法的结果进行了比较,比较结果验证了该方法具有省时、高效的优点,具有更加广阔的应用前景.     

SCR脱硝系统烟道内流场优化

为了改善选择性催化还原法(SCR)催化剂上游烟气的流场、温度场和浓度场分布,基于CFD仿真分析技术,建立了整个脱硝系统三维模型,并通过优化导流板及整流格栅,使得速度标准偏差、浓度标准偏差、温度偏差、速度偏转角以及压降等性能指标都满足设计要求,在满足脱硝效率和氨逃逸率前提下,大大降低了烟气对催化剂层的冲刷,保证催化剂的使用寿命。最后,为了合理布置吹灰器,对优化结构下粉尘颗粒在烟道内的运动情况进行了仿真分析研究,为设计提供了依据。     

静电除尘器烟道进口处流场的数值模拟

利用Fluent软件对静电除尘器烟道进口处流场进行了数值模拟,在此基础上提出一种新型的能有效均风的电晕线布置方法.结果表明,两相邻(垂直叠放)烟道进口处的电晕线平行放置时,在强电场力作用下产生的高速离子风会阻碍气流的均匀分布；两相邻烟道进口处的电晕线交叉放置时,可以起到明显的均风效果,更有利于除尘器内气流的均匀分布和提高除尘效率.该方法为静电除尘器的改造和设计提供了一种新的思路.     

MSW箱内排气压缩数值模拟与实验研究

结合有效应力原理与变形多孔介质渗流原理,给出了垃圾压缩过程的气固耦合方程,并给出了初始条件。针对封闭式垃圾压缩中转装置,提出了排气压缩原理,分析压缩机构的结构,构建垃圾压缩物理模型,应用ABAQUS数值模拟软件,探索城市固体垃圾（MSW）箱内排气压缩规律,并对传统封闭式垃圾压缩中转装置进行优化。实验表明,数值模拟与实验较吻合,优化后结构更利于提高垃圾压缩量与降低压缩能耗。     

旋风除尘器环形空间气流运动的数值研究

运用计算流体力学软件FLUENT,对旋风除尘器内部流场进行了数值模拟,利用模拟结果对旋风除尘器入口不同位置气流在除尘器顶部的环形空间的轨迹进行了分析研究,探明了气流在环形空间的运动规律和基本特征,阐明了旋风除尘器顶部"尘环"形成的根本原因,指出了粉尘发生短路的原因和多发区域并在此基础上就除尘器的增效问题给出了改进方案.     

SMBR内气液两相流三维CFD模拟

应用CFD软件Fluent对浸没式膜生物反应器(submerged membrane bioreactor,SMBR)内气液两相流进行数值模拟研究,重点考查曝气系统的改变对气液两相流态的影响,并结合PIV实验验证模拟结果,从而为反应器的优化设计及膜污染的控制提供理论依据。模拟结果表明,SMBR内曝气强化了气液两相紊动,膜表面液相速度沿反应器高度增加且形成循环流动,有利于膜面污染物的脱落;反应器内气含率分布不均匀,出现死区,不利于微生物的生长;经实验验证,模拟结果吻合良好。     

三维街道峡谷机动车尾气时空扩散模拟研究

针对信号控制路段,采用非稳态κ-ε湍流模型、组分输运方程进行非定常三维街道峡谷数值模拟,研究了三维街道峡谷内动态交通流下机动车污染物CO的时空扩散过程,并对比了含信号、不含信号的定常模拟结果.结果表明,(1)受信号控制及峡谷内流场影响,峡谷内污染物浓度呈现显著的时空不均匀性;(2)各路段背风面浓度值要大于迎风面,且背风面和迎风面浓度峰值均位于峡谷中部的人行横道区;(3)信号周期内人行横道区污染物浓度始终远高于峡谷内其他区域.在距离背风面建筑1 m的人行横道处污染物浓度可达24.15 mg/m3,超过国家空气质量二级标准141.50％;(4)受信号控制影响,含信号控制街道峡谷污染物浓度高于不含信号控制路段,人行横道背风面污染物浓度是不含信号控制人行横道的3.5倍.     

江苏辐射沙洲潮间带风电场对海洋水动力场的影响分析

为了分析潮间带风电场对海洋水动力条件的影响,建立和验证了江苏辐射沙洲潮间带风电场工程二维潮流数学模型,根据风电场区的地形条件对模型范围及网格划分进行了探讨,分析风电场实施前后水动力条件的变化.结果表明:模型计算值与实测值拟合较好·建立的二维潮流数学模型计算结果合理、可信,可用来预测风电场建设对附近海域水动力条件的影响;...     

100 MW锅炉NaOH颗粒生成的数值模拟

煤粉燃烧过程中矿物质的气化、成核、凝结等过程是炉膛中亚微米颗粒形成的主要途径。本文运用CFD软件针对某100 MW锅炉内NaOH颗粒形成进行了数值研究,计算得到了炉内的温度分布、氧浓度分布和亚微米颗粒数量浓度和质量浓度分布。结果显示,亚微米颗粒的生成数量与温度具有强烈的相关性,温度较高的区域亚微米颗粒数量浓度较大,温度较低的区域则较小;而在炉膛的高温区内,NaOH颗粒的质量浓度并不是最高,而是最低,同时随着炉膛高度的增加,NaOH颗粒的质量浓度逐渐增加。计算结果为今后数值研究燃煤过程中亚微米颗粒的形成与演化奠定基础,为研究温度等燃烧条件对亚微米颗粒形成的影响、抑制其排放等方面提供了一种有效研究手段。