页岩气体积压裂过程中套管失效机理研究

为了研究体积压裂过程中套管失效问题,基于页岩气水平井X-1h钻完井资料,提出了微地震数据反演方法,并结 合岩石断裂力学和岩石损伤力学,建立了X-1h体积压裂地层-多簇射孔-套管有限元模型。有限元结果表明:体积压裂范 围内的地应力场发生明显变化,甚至出现“张应力”区和“零应力”区的应力反转现象,该特征将不同程度地使套管在 地层中出现“悬空”状态,导致套管沿其径向产生一定程度的挠度变形,沿轴向套管呈现“S”型变形。适当增加压裂 段与段之间的间距,缩短多簇射孔压裂段的有效长度,可以有效地降低或控制水平段套管的“S”型变形量。该研究方 法和研究成果为体积压裂技术的套管变形失效控制以及页岩气安全生产提供了理论依据。     

含水率和温度对生物覆盖层甲烷氧化的影响

含水率和温度均是影响微生物活动的重要因子,为更好地理解两者在野外条件下因季节交替引起的变化对生物覆盖单元中甲烷氧化的影响,本文利用实验室模型验证了两者在野外条件下对不同有机质含量(38%和61%)的生物覆盖单元甲烷氧化率的单因素和综合影响.模型预测与实验室结果对比表明,模型均能较好地描述含水率和温度对生物覆盖单元中甲烷氧化效率的单因子影响.预测结果表明,因后期降水较少,含水率均限制了两个单元的甲烷氧化性能.在两者的综合影响预测上,38%有机质含量单元的实测值与预测值有较显著的线性关系,但61%有机质含量单元则无明显线性关系,这表明运用模型预测温度和含水率对高有机质单元甲烷氧化性能的影响时存在不确定性.     

Effect of traffic restriction on atmospheric particle concentrations and their size distributions in urban Lanzhou, Northwestern China

During the 2012 Lanzhou International Marathon, the local government made a significant effort to improve traffic conditions and air quality by implementing traffic restriction measures. To evaluate the direct effect of these measures on urban air quality, especially particle concentrations and their size distributions, atmospheric particle size distributions(0.5–20 μm) obtained using an aerodynamic particle sizer(model 3321, TSI, USA) in June 2012 were analyzed. It was found that the particle number, surface area and volume concentrations for size range 0.5–10 μm were(15.0±2.1) cm-3,(11.8±2.6) μm2/cm3and(1.9±0.6) μm2/cm3, respectively, on the traffic-restricted day(Sunday), which is 63.2%, 53.0% and 47.2% lower than those on a normal Sunday. For number and surface area concentrations, the most affected size range was 0.5–0.7 and 0.5–0.8 μm, respectively, while for volume concentration, the most affected size ranges were 0.5–0.8, 1.7–2.0 and 5.0–5.4 μm. Number and volume concentrations of particles in size range 0.5–1.0 μm correlated well with the number of non-CNG(Compressed Natural Gas) powered vehicles, while their correlation with the number of CNG-powered vehicles was very low, suggesting that reasonable urban traffic controls along with vehicle technology improvements could play an important role in improving urban air quality.     

重气多源泄漏扩散试验研究

化工罐区在发生多源泄漏事故后容易引发连锁事故,造成事故的扩大化。为了掌握重气多源泄漏扩散与重气单源泄漏扩散的关系,开展了重气多源泄漏扩散试验,对卧式罐区的重气多源泄漏扩散规律进行了研究。结果表明:重气多源泄漏扩散时的空间浓度分布与总泄漏流量相等的重气单源泄漏扩散时的空间浓度分布规律一致;多源泄漏扩散条件下泄漏源周边区域的重气体积分数比单源泄漏扩散下该区域的重气体积分数仅高5%,而泄漏源相邻区域的重气多源泄漏扩散比重气单源泄漏扩散的重气体积分数高约15%;重气多源泄漏扩散时空间各点的重气浓度与各泄漏源单独泄漏扩散时对应位置的重气体积分数的加和基本一致,重气体积分数相差小于5%。该研究成果可指导化工罐区事故预防措施和应急方案的制定,从而提高化工企业安全生产水平。     

聚铁和氯化钙联用在污泥脱水中的实验研究

城市生活污水处理所产生的污泥含水率高,污泥脱水对处置场地、处理成本等方面有着重要影响,本文考察了不同药剂的污泥脱水效果。确定了聚合三氯化铁和氯化钙联用为最佳处理方法,不仅药剂投加量较小,且能有效去除污泥气味。最佳投加量为聚合三氯化铁:40.3kg/t,氯化钙:28kg/t,处理后污泥含水率为43.3%,实际污泥减量达到50%。     

城市污水厂活性污泥中胞外聚合物与工艺运行及污泥沉降性能的相关性分析

胞外聚合物(Extracellular polymeric substance,EPS)的组分及含量是影响活性污泥性能的重要因素之一.本研究在测定不同城市污水处理厂活性污泥中EPS的基础上,分析水质情况与运行条件对EPS组分的影响.结果表明:蛋白质为EPS的主要组分,约占25%~63%;腐殖酸次之,占21%~50%;DNA和多糖的含量较少.同是A~2O工艺的2个污水厂的污泥沉降性能和粒径分布差异较大.根据Pearson分析结果,在污泥微膨胀和正常状态下,EPS总量与污泥体积指数(Sludge Volume Index,SVI)及粒径分布没有明显的相关性,但腐殖酸和DNA均与SVI呈正相关.处理工艺的水力停留时间与EPS总量负相关,但污水中有机物含量对EPS的含量及组分没有影响.EPS中多糖含量与脱氮除磷过程显著相关,多糖可以作为脱氮除磷过程的有机碳源.污泥龄影响EPS中蛋白质与多糖的比值.因此,污水水质、工艺类型及运行条件不同程度的影响EPS的组分及含量,进而影响处理效果.     

火星水手谷滑坡体体积的计算方法研究

火星滑坡研究对地球上高速远程滑坡形成机制具有借鉴意义,其中火星滑坡体体积的计算是调查难点之一。基于NASA火星侦查轨道器背景摄影技术,借助谷歌地球软件,对火星水手谷中的12处典型滑坡进行了识别与分析。运用Alfred S.McEwen公式和方格网两种方法,计算了火星滑坡体的体积V,得出火星水手谷中12处典型滑坡体的体积平均在1 500km3,最高可达5 452.4km3。采用数理统计理论,发现滑坡体体积V与堆积区域面积D满足V=103.046 D1.036,滑坡体高度H与滑移距离L之比(等效摩擦系数)与滑坡体体积V满足H/L=-0.029lgV+0.459的关系。分析滑坡体滑移距离L的影响因素,得出滑坡体滑移距离L与滑坡体体积V和滑坡体高度H基本呈正相关。将火星滑坡体体积计算结果与地球上217处滑坡统计数据进行对比,发现火星滑坡具有体积大、滑移距离远、低等效摩擦系数等特点。     

应用聚丙烯酰胺对市政污泥脱水性能影响的研究

简述了污泥调理方法和调理剂的分类,分析论述了污泥调理时应注意的各种影响因素;污泥调理剂应以脱水性能好、用量少、产生二次污染小为优选.通过对市政污泥进行絮凝过滤试验,研究三种类型聚丙烯酰胺对污泥脱水性能的影响.试验结果表明:当阳离子型聚丙烯酰胺投加率为0.03%时,污泥脱水性能最好,过滤水量达65.3 ml,抽滤泥饼含水率最小,为71.8%;阴离子型聚丙烯酰胺投加率为0.05%时,污泥脱水性能最好,过滤水量达66.1 ml,抽滤泥饼含水率为72.5%;非离子型聚丙烯酰胺投加率为0.06%时,污泥脱水性能最好,过滤水量达65.2 ml,抽滤泥饼含水率为74.1%.证明了对有机物含量高的市政污泥,宜选聚合度较高的阳离子型有机高分子调理剂,其消耗量少,调理效果好.     

秸秆与污泥混合好氧堆肥研究

将污泥与秸秆进行混合好氧堆肥研究,对堆肥过程中堆料的温度、pH值、含水率及堆肥前后重金属各形态的变化进行了分析．结果表明堆肥处理可以实现顺利升温并在50-55℃维持5d以上,达到杀灭致病菌要求的条件;pH值稳定在7．5-9．0之间,含水率不断减小,堆肥过程可以顺利进行;重金属有效态有一定程度的降低,减小了污泥土地利用时重金属的环境危害。     

带式脱水机絮凝剂加入量与泥饼含水率变化的研究

确定絮凝荆的最佳投药量的研究一直是污水处理厂运行中的一个重要课题.处理厂既要保证泥饼的舍水率,又要最小化絮凝剂的投加量,来降低运行成本,减少污水处理的总投资.结合江心洲污水处理厂污泥脱水的实际.通过实验得出了絮凝荆的最佳投药量.通过分析,得出了一些有益的结论,为合理的确定絮凝荆的加入量提出了科学依据.