2013—2020年泸沽湖溶解氧随时间变化规律及主要影响因素分析

泸沽湖坐落于川滇交界处,是中国典型高原淡水湖泊。对泸沽湖水质的客观评价对于其规划保护及保护成效评估极为重要。鉴于溶解氧常常成为决定泸沽湖水质类别的唯一关键指标,在综合分析泸沽湖2013—2020年连续8年水环境主要指标变化的基础上,着重分析了溶解氧随季节、年际等的变化情况及其主要影响因素。结果表明,溶解氧浓度及饱和率存在明显的季节和年际波动。其中:溶解氧浓度一般是在春季升至全年最高,夏季末降低,并在秋冬季维持低位;溶解氧饱和率则是夏秋季节最高,冬季最低。溶解氧浓度的季节变化与水温显著负相关,而溶解氧饱和率的季节变化和水温、pH显著正相关;溶解氧浓度及饱和率的年际变化与水质主要指标均不存在显著相关关系。受高海拔低气压影响,虽然采取了大气压和温度补偿校准,但泸沽湖溶解氧浓度仍不易达到Ⅰ类水质标准限值(7.5 mg/L);而优良的水质加之茂盛的水生植被使得其溶解氧饱和率长期处于较高水平,可以达到Ⅰ类标准限值(90%)。因此,在自然环境特征类似于泸沽湖的水质优良高原湖泊,优先以饱和率作为溶解氧的评价指标更为合理。     

矿山尾矿水的磁种絮凝处理及机理研究

采用磁种絮凝技术对某赤铁矿尾矿水进行处理,研究了不同磁种及絮凝剂对该尾矿水的处理效果以及影响机理。结果表明:(1)2mg/L阴离子聚丙稀酰胺(APAM)与2g/L天然磁种(体积平均粒度为22.46μm)协同作用赤铁矿尾矿水的处理效果最好。(2)添加磁种可明显增大絮凝体的粒度,产生更加致密的絮凝体。(3)原子力显微镜分析表明,磁种与尾矿颗粒之间存在长程作用力。总有机碳测试及扫描电镜分析表明,磁种可强化APAM在赤铁矿颗粒上的吸附。zeta电位测试表明,APAM在赤铁矿颗粒表面发生了吸附,主要以桥联作用为主。傅立叶红外光谱分析表明,APAM在磁种和赤铁矿颗粒表面发生了化学吸附。     

尾矿坝边坡土石混合体强度遇水软化的规律研究

为了揭示露天矿土石边坡的稳定性影响因素,开展土石混合体强度遇水软化的试验研究。首先介绍了制作该试样的方法和试样微观结构特点,然后分别对天然和饱和状态的试样开展三轴压缩试验,得到了3种围压的应力-应变曲线,最后分析了试样强度软化的规律和机制。结果表明:由SEM图像显示土石混合体的微观裂隙发育;三轴应力应变曲线经历了线弹性变形、塑性变形和破坏软化3个阶段;饱和试样的峰值强度大幅低于天然状态下的试样,且软化系数随围压增加而减小;土石混合体的强度软化主要是因为试样经过水的入渗后孔隙结构出现不均匀应力,这也是其强度软化的本质原因。     

库车坳陷复合盐层高密度环保钻井液技术研究

通过对处理剂环保性能评价及作用效果优选、高密度环保钻井液配方及其钻井液的流变性、失水性、抗温性、抑制性、抗污染等综合性能评价等一系列实验研究,形成了一套适合山前构造带的环保钻井液体系。该钻井液具有无毒、易降解、密度高(2.0g/cm3和2.3g/cm3)、高温高压失水低、流变性好、抗高温可达130～140℃,性能稳定,抑制性、润滑性能好,抗污染能力强,既能够满足复合盐层钻井工程需求,又具环保性能好的特点。     

膨润土颗粒对多壁碳纳米管在饱和多孔介质中迁移的影响

选用石英砂填充柱模拟土壤体系,通过对比在有无膨润土颗粒(Bentonite particles)存在时得到的多壁碳纳米管(MWCNTs)的穿透曲线和滞留曲线,考察膨润土颗粒对MWCNTs在多孔介质中迁移沉积行为的影响.实验选取的Na Cl溶液离子强度为1 mmol·L-1和30 mmol·L-1,Ca Cl2溶液离子强度为0.3 mmol·L-1和1.2 mmol·L-1.溶液p H不进行调节,p H值大约为5.6.研究结果表明,在低离子强度Na Cl(1 mmol·L-1)溶液中,有膨润土颗粒共存时MWCNTs的穿透曲线和滞留曲线与没有膨润土颗粒共存时相近,表明该条件下MWCNTs的迁移和沉积行为不受膨润土颗粒影响,而在高离子强度Na Cl(30 mmol·L-1)溶液中,有膨润土颗粒共存时MWCNTs的穿透曲线低于没有膨润土颗粒共存时MWCNTs的穿透曲线,表明该条件下膨润土颗粒会抑制MWCNTs的迁移,且增加的滞留主要发生在柱子入口端;在Ca Cl2溶液中,无论离子强度的高低(0.3 mmol·L-1和1.2 mmol·L-1),有膨润土颗粒共存时,MWCNTs的穿透曲线和滞留曲线都不发生变化,说明在二价溶液中膨润土颗粒对MWCNTs的迁移和沉积行为影响不大.     

基于透射光法探讨水流流速对DNAPL运移分布的影响

重非水相污染物(DNAPL)在地下水中的运移分布受多种因素控制.选择四氯乙烯(PCE)作为DNAPL的代表,通过二维砂箱实验探究地下水流速对DNAPL运移分布的影响.采用透射光法(LTM)监测DNAPL在砂箱内的运移行为并定量分析DNAPL的饱和度,进而采用空间矩分析DNAPL污染羽的平均运移行为随时间的变化.结果表明,透射光法分析得到的DNAPL计算体积与实际注入体积有良好的相关性(R20.98),LTM的测量精度较高,可准确反映DNAPL的入渗行为和再分布过程.DNAPL饱和度和污染羽一阶矩(质心)的分析结果表明,流速的增加能够促进DNAPL在水平和垂直方向的运移使得运移路径倾斜,且其对DNAPL垂向入渗的促进作用更为明显;污染羽二阶矩(展布)的分析结果显示流速的增加还提高了DNAPL在横向和垂向的扩散速度,导致污染区域增大.实验过程中,DNAPL的饱和度直方图在较小地下水流速下始终呈单峰分布,在较大地下水流速下则逐渐呈双峰分布,且流速越大,两个峰值的间距越大.     

Utilization of plant-based natural coagulants as future alternatives towards sustainable water clarification

Rapid industrial developments coupled with surging population growth have complicated issues dealing with water scarcity as the quest for clean and sanitized water intensifies globally. Existing flesh water supplies could be contaminated with organic, inorganic and biological matters that have potential harm to the society. Turbidity in general is a measure of water cloudiness induced by such colloidal and suspended matters and is also one of the major criteria in raw water monitoring to meet the stipulated water quality guidelines. Turbidity reduction is often accomplished using chemical coagulants such as alum. The use of alum is widely associated with potential development of health issues and generation of voluminous sludge. Natural coagulants that are available in abundance can certainly be considered in addressing the drawbacks associated with the use of chemical coagulants. Twenty one types of plant-based natural coagulants categorized as fruit waste and others are identified and presented collectively with their research summary in this review. The barriers and prospects of commercialization of natural coagulants in near future are also discussed.     

混凝澄清+超滤反渗透工艺处理天池煤矿矿井水

为了提高矿井水处理系统的处理能力和改善出水水质,天池煤矿对矿井水处理系统进行了改造升级。该工程的矿井水净化处理采用以混凝澄清为主的处理工艺,深度处理采用超滤和反渗透相结合的处理工艺,从而使净化处理后的出水全部达到排放标准,深度处理后出水全部达到生活饮用水标准。本文详细介绍了各系统的工艺选择、工艺流程、主要构筑物和主要设备,同时对经济效益进行了分析。运行实践表明,该工程所采用的工艺合理、运行稳定、自动化程度高、操作维修简单,具有一定的应用前景。     

反硝化脱氮除磷系统的碳源利用特性

为了探明反硝化脱氮除磷工艺的碳源利用特性,通过SBR工艺对反硝化聚磷菌进行驯化在不同碳源浓度下,研究了反硝化脱氮除磷过程中的碳源利用特性。结果表明,反硝化脱氮除磷系统在厌氧段碳源转化过程中有一个饱和碳源,该研究中系统MLSS为3 000 mg/L时厌氧阶段饱和碳源浓度为250 mg/L COD。厌氧段进水碳源浓度低于该系统饱和碳源时,缺氧段总氮、磷去除随着厌氧段进水碳源浓度提高而增加,当进水碳源浓度超过饱和碳源时,总氮去除随着碳源浓度提高而进一步提高,但总磷去除率下降。说明缺氧段胞外碳源对系统脱氮有促进作用,但对除磷有抑制作用。厌氧进水碳源浓度达到饱和碳源时系统除磷效果最好,且脱氮所需的碳源利用效率最高此时系统COD(m)/NO_3~-N(m)值为3.3左右。     

湿式除尘器出口SO_2浓度高于入口的原因分析

在进行自激式除尘器的测试时,时常会遇到其出口SO2的浓度高于入口浓度的现象,探讨了此现象产生的原因:一是不加脱硫剂的清水对SO2的吸附是有限的,1 m3的清水可吸附40 m3的SO2气体;二是水对气体的溶解度会随着温度的升高而降低;清水吸收了其他污染物杂质也会降低吸收SO2的能力;三是随着除尘器水温的升高、同时吸收了烟尘及CO等污染物杂质,并在逐渐增多,对SO2的吸附能力会进一步降低,除尘器很快就会出现吸饱和。