利用13X沸石分子筛净化含Pb~(2+)废水的实验研究

采用静态间歇法 ,实验研究了含Pb2 +废水的 pH值及吸附时间对 13X沸石分子筛吸附Pb2 +性能的影响 ,得出了最佳去除效果的优化条件为 :废水的 pH值接近中性 ,吸附时间 10min。通过吸附实验 ,确定了在Pb2 +初始浓度为 2 0mg/L的条件下 ,13X沸石对Pb2 +的吸附量为 2 1 4 2mg/g ,即每克沸石净化含Pb2 +废水的最大体积量约为 75 0mL。解析实验表明 ,加入沉淀剂 ,浓缩洗脱液中的Pb2 +即以PbS的形式生成沉淀 ,为回收金属铅提供了可能 ;13X沸石在循环使用 5次的条件下 ,对废水中Pb2 +的吸附率仍高达 98% ,重复使用性能良好。经处理后的净化水中Pb2 +的浓度小于 0 4mg/L ,显著低于国家废水排放标准GB8978 88的指标 ( 1 0mg/L)。 13X沸石对Pb2 +的主要吸附形式是离子交换和表面络合反应。     

A-C复合交联剂的合成及其应用

合成了3种交联剂:柠檬酸铝、柠檬酸铬、A-C复合交联剂,利用傅立叶红外光谱、紫外光谱对它们进行了表征,并将其用于清水和处理后油田采出污水配制HPAM型聚合物弱凝胶的对比实验。实验表明:A-C复合交联剂用于油田采出污水配制的聚合物弱凝胶的成胶效果最优;当pH值为6、成胶温度为60℃、成胶时间为1 d时所配制的弱凝胶黏度最大,其黏度值达到1 129 mPa.s。随后考察了A-C复合交联剂浓度、成胶温度、矿化度、pH值、S2-及Fe2+等因素对A-C复合交联剂弱凝胶体系黏度的影响效果,结果表明:A-C复合交联剂基本上可用于油田处理后污水配制弱凝胶体系,有望实现油田处理后污水的资源化利用。     

生物炭-壳聚糖磁性复合吸附剂的制备及去除地下水中铅和铜

壳聚糖作为天然多糖有机物,具有对环境友好的特性,其含有的大量含氮官能团可吸附水中的金属离子。但壳聚糖类吸附剂在酸性条件下适应性差,实际使用过程中需要调节pH值,因此增加了运行成本。本文选用农林废弃物花生壳(CC)和玉米芯(PS)制备生物炭,与壳聚糖进行结合,并引入磁性因子Fe3O4,制备了花生壳生物炭-壳聚糖磁性复合吸附剂(PSC)和玉米芯生物炭-壳聚糖磁性复合吸附剂(CCC),并研究这两种吸附剂对水中Pb²⁺和Cu²⁺的吸附性能,同时利用实际含多种金属离子的地下水对所制备的材料进行实验,以评估其实际应用潜能。比表面积仪(BET)分析表征显示,CCC相比PSC的比表面积和平均孔径更大,两种吸附剂在pH 4～7范围内均表现出稳定的吸附性能。循环5个周期后,两种吸附剂仍对Pb²⁺和Cu²⁺的去除率保持在85%以上,表现出良好的循环利用性能。CCC对Pb⁽²⁺)和Cu²⁺的最大吸附容量分别为169.10mg/g和18.69mg/g,均大于P...     

钻井液性能对火山碎屑岩崩解性的影响——以青海阿克楚克塞矿区火山碎屑岩为例

为解决火山碎屑岩在钻进中易剥落、易崩塌的问题,探讨钻井液性能对火山碎屑岩崩解性的影响,以青海阿克楚克塞矿区火山碎屑岩为例,分析了其岩石样品的矿物成分,进行了岩石样品烘干和浸水循环实验,采用多元线性回归分析法分析了原1^#、2^#钻井液的主要参数和耐崩解性指数之间的关系。结果表明,钻井液的动塑比、静切力、失水量和漏斗黏度4项性能指标与火山碎屑岩崩解性的相关性可达83.37%,其中动塑比对火山碎屑岩崩解性的影响尤为显著。通过调整水解聚丙烯酰胺和褐煤树脂质量分数提高了钻井液的动塑比和稳定性,从而获得优选钻井液配方：水+4%膨润土+3% Na₂CO₃+0.1% NaOH+0.15% MV-CMC（中黏钠羧甲基纤维素）+0.5% LV-CMC（低黏钠羧甲基纤维素）+2% SPNH（褐煤树脂）+0.08% PHP（水解聚丙烯酰胺）。现场应用表明,钻进至429.00 m深度时使用优选钻井液孔底沉渣厚度较1^#钻井液降低了89.7%,较2^#钻井液降低了80.3%。     

西北大开发中废水资源化的地位与作用

从西北地区水情分析出发,论述了水情形势变化与区域生态环境之演变,在定量分析废水量的概念及废水利用带来的生态环境效益与经济社会效益的同时,指出解决西北干旱区水资源紧缺及生态环境建设用水缺乏的可行途径之一,即废水开发利用.并提出推进西北干旱区废水资源化的若干合理化建议.     

混凝土腐蚀的正交试验研究

地下水腐蚀混凝土的研究目前仍以单因素试验为主。本次正交腐蚀试验的主要目的是根据已知的介质组分分析强势的腐蚀因素组合及其主次关系,并可方便地获得各因素对混凝土的腐蚀影响规律。两组复合腐蚀液的试验结果表明,Cl^-和Mg²⁺为强势腐蚀因素;各腐蚀因子之间均存在交互作用,但交互作用强弱不等。在评价腐蚀效应时应综合考虑各腐蚀因子之间的相关关系。     

矿山铁的硫化物矿物处理皮革厂含铬废水的研究

为了全面提升内蒙古大型硫铁矿的综合利用价值,尝试将其主要成分磁黄铁矿和黄铁矿分别用于处理含铬废水,找到了天然硫铁矿和改性硫铁矿处理Cr(Ⅵ)的最佳实验条件。与已有的研究相比,本研究所使用的矿样粒径减少到80~100目,用量减少了70%,所处理的含铬废水浓度增大到50 mg/m L。将处理含铬废水后的硫铁矿经XPS扫描分析后发现,天然黄铁矿在pH值分别为1.84、4.15和10.87的反应体系中处理Cr(Ⅵ)后,大部分的Cr(Ⅲ)以Cr2S3的物相出现,分别占总铬物相的77.99%、86.53和100%。天然磁黄铁矿在pH值为6.5,加热500℃改性后的黄铁矿在pH值为4.15时,也有相当量的三价铬以Cr2S3的物相出现。用已经获得的处理含铬Cr(Ⅵ)的最佳条件,直接用于处理某皮革厂高浓度的含Cr(Ⅲ)实际废水,去除率达73%。本研究为综合处理含铬废水提供了思路,成为矿山资源化的途径之一。     

即时合成Cu/Mg/Al层状双氢氧化物处理含Cu2+废水实验研究

在模拟含Cu2+废水中加入Mg2+和Al3+,以NaOH为沉淀剂,研究金属盐水解即时合成层状双氢氧化物去除Cu2+的可行性,同时考察了体系终点pH值、配料中Mg/Cu摩尔比值及反应温度和时间对Cu2+去除率的影响,探讨了Cu2+去除机理及层状双氢氧化物形成过程。结果表明,实验条件下体系终点pH值显著影响Cu2+去除率,在pH值8.0~11.0范围内去除效果较好,达99%以上。通过X射线衍射分析结合即时合成法特点,废水中Cu2+主要是在晶核生成阶段以Cu/Mg/Al三元层状双氢氧化物形式被去除;三元层状双氢氧化物的形成由反应体系中Al3+、Cu2+、Mg2+分步水解导致,最适pH值约为9.0。     

阳光下二氧化钛-膨润土对SDBS的降解

实验以阳光照射6h为条件研究0.5‰TiO2-膨润土对水中十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的降解过程,结果表明:阳光照射下,TiO2-膨润土复合催化剂去除水中SDBS的性能不仅优于TiO2,而且解决了TiO2颗粒细、难回收再用的问题;且在照射的同一时间段内,阳光中紫外光强度越强,SDBS的去除率越高,即使在北方冬天紫外光强度十分弱的条件下(20μW/cm2～180μW/cm2),TiO2-膨润土复合催化剂仍能6h去除51.1%的SDBS。实验中还发现以太阳光为光源,TiO2-膨润土去除模拟废水中的SDBS的最佳条件是:pH值6.00,TiO2-膨润土的投加量约为0.5‰,模拟废水的初始浓度约为20mg/L,与以紫光灯为光源时的最佳条件相近。     

低温无固相钻井液配方优选及经济性评价

为解决高原冻土和天然气水合物勘探过程中钻进和取心问题,选择了NaCl作为抗冻剂,抗盐共聚物GTQ和水解聚丙烯酰胺PHP作为主要聚合物试剂,采用正交试验法,在常温下优选出了9组配方,经过低温测试,确定了在 -15 ℃可用的钻井液配方Z1（20%NaCl+0.1%PHP+1.2%GTQ+1%KHm）和Z2（25%NaCl+0.15%PHP+1.0%GTQ+1%KHm）,其主要性能指标分别为：AV值46.5、47.5 mPa·s,PV值34、35 mPa·s,YP值12.8、12.8 Pa,FLAPI值6.8、7.6 mL/30 min。经成本核算,2种配方具有比较好的经济性,可以满足高原冻土层钻进要求。     

水环境污染的修复技术

由于人口增加 ,经济建设发展 ,人民生活水平提高 ,需水量也日益增长。中国水资源紧缺 ,而水污染又加重了水资源危机。水资源及水污染的修复技术的探讨有利于改善人类的生存环境。文中叙述了中国水资源紧缺、地下水超采引起的环境地质灾害 ,提倡节约用水 ,降低万元产值耗水量 ,提高单位水资源的投入产出率 ,开发节水型农业体系。建议以流域为单位 ,实行统一管理调配 ,利用地下水开采所腾出库容 ,拦蓄洪水及将处理后的污水回灌地下 ,以减少灾害 ,增加水资源量。文中还综述了地面水污染、水质富营养化、海水古咸水入侵 ,酸雨影响地下水水质及垃圾堆放场下淋滤液对地下水的污染 ;探讨了用絮凝沉淀、好氧厌氧生物处理工艺、脱氮除磷工艺、膜分离技术及高浓度有机有毒废水等在水污染治理方面的修复技术 ;探讨了对地下水中病原微生物、重金属离子、溶解有机物、硬度、三氮的截、坝、投、抽、排等的修重技术。     

滨海岩溶地区海咸水入侵动力学系统研究

我国滨海岩溶地区岩溶系统的形成具有其独特的动力学过程。其中，既有自然环境条件下形成的岩溶特征，又有人类活动的地质效应——海咸水入侵的影响和改造。目前，海咸水入侵对滨海岩溶系统的影响和改造正在加剧，并将逐渐成为主导因素。防治滨海岩溶区海咸水入侵的根本，就是要查明咸-淡水过渡带中碳酸盐岩溶解、沉淀的动力机制。其中，混合溶蚀作用是关键。开展咸-淡水过渡带碳酸盐岩溶解、沉淀动力学的野外现场定位观测和室内动态模拟实验研究，并在查明咸-淡水过渡带碳酸盐岩溶解、沉淀动力机理的基础上，建立滨海岩溶地区碳酸盐岩溶解、沉淀系统动力学模型是十分必要和迫切的。研究各种因素综合影响下，滨海碳酸盐岩的混合溶蚀作用，将有利于查明滨海岩溶形成机理，进而为解决滨海岩溶地区海咸水入侵问题开辟一条新的途径。     

化学溶液及其水压作用下单裂纹灰岩破裂的细观试验

采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了化学溶液及其水压力作用下单裂纹灰岩压缩破裂试验。通过电镜扫描、X衍射、水质分析等分析方法,对岩石微观形貌、矿物成分等进行研究。采用数字显微系统,对其压缩破裂过程进行实时观测和记录,得到了岩石破裂过程的细观图像;探讨了蒸馏水、不同pH值的0.1 mol/L Na2SO4溶液及其水压力作用对单裂纹灰岩变形和强度特性的影响。研究表明,受化学侵蚀后岩石的结构及成分均发生了不同程度的变化,导致其非均质性增加,而强度、弹性模量等降低,其力学性质劣化的程度与岩石中矿物成分的变化程度相关;孔隙水压的作用改变了岩石内部裂隙面和颗粒间的受力状态,加速了岩石裂纹的扩展,降低了岩石强度,水化学溶液及其水压作用使得岩石的破裂形式变得更为复杂。     

污水粉煤灰-土地处理及地下水环境影响研究

工业污水排放不仅污染水环境，而且加剧了水资源的紧缺，利用热电厂煤灰在储灰场与污水混合，吸附，絮凝，生化降解以及土层截污降解综合处理污水，为探索以废治废和土地处理污水找到了一种可行的方法，同时，分析了下渗水对地下水的影响程度。，范围及防治解决措施。     

胜利油田采油污水综合特征及利用评价

胜利油田作为我国石油的重要赋存区,其地热资源也相当丰富。在节能减排的背景下,采油产生的污水由于其相对较高的温度,除了用于回注开采层提高石油采收率,还能用于供暖、洗浴等。通过采集胜利油田济阳坳陷探区19个典型采油联合站分离出的采油污水,分析其水化学组分和微量元素,总结了采油污水的基本水化学特征以及腐蚀性和结垢性趋势。研究结果表明,本次采集的采油污水属于咸水-卤水,矿化度最高可达59.7gL-1,其中锂和锶的含量达到了作为矿水的要求。综合腐蚀性系数和拉申指数评价方法得出采油污水属于强腐蚀性水。结垢性评价结果表明,这些采油污水不会形成碳酸钙垢,也不具备二氧化硅的结垢条件,仅滨南和河口采油厂采油污水有硫酸钙结垢的可能性,综合利用前需要及时预防和处理。采油污水可以用于开采层回注、供暖、洗浴、温室大棚和水产养殖等,一方面可以减少环境污染,另一方面还能改善能源结构,具有良好的社会和经济效益。在综合利用采油污水时,需要考虑其腐蚀性和结垢性,选择合适的预处理方式及管道。     

大庆油田齐家水源地取水设备腐蚀与堵塞特征及形成机理分析

为查明齐家水源地取水设备腐蚀与堵塞的机理 ,在现场测试地下水 Eh值和 p H值的基础上 ,采集了地下水、腐蚀管材及沉砂管中沉积物样品。利用微生物分析、X衍射分析、显微镜鉴定和扫描电镜分析等手段 ,结合水文地球化学特征研究 ,认为滤水管的石墨化及防腐泵铸铁外壳的腐蚀为宏观腐蚀电池电化学腐蚀 ;滤水管、扬水管内壁发生了厌氧硫酸盐还原菌电化学腐蚀和厌氧 H2 O-CO2 电化学腐蚀。堵塞物大部分是腐蚀产物 ,堵塞伴随腐蚀而产生。该水源地水井堵塞的机理与国内外普遍认同的富 Fe2 +地下水氧化结垢使水井堵塞的机理不同。     

岩土预应力锚固结构服役寿命研究

岩土预应力锚固技术在交通、水利和建筑工程中得到了广泛应用,但工程实践表明,预应力索（杆）体由于使用环境和条件的特殊性,如长期埋置于潮湿的环境中和承受张拉作用力,存在着失效破坏现象。在相关研究的基础上,通过对比分析影响预应力锚固结构服役寿命的主要因素,确定杆体材料应力腐蚀是决定正常使用条件下预应力锚固结构服役寿命的根本因素。在利用流变力学理论和实际监测数据建立预应力长期变化模型、依据室内快速腐蚀试验和现场腐蚀监测数据建立杆体材料应力腐蚀发展模型基础上,以杆体材料变化的极限承载能力为判据,提出岩土预应力锚固结构服役寿命预测方法,可为岩土预应力锚固结构失效风险预防和处置提供指导作用。将研究成果应用于工程实践,预测了实际工程的服役寿命。     

Effect of treated municipal wastewater on bean growth, soil chemical properties, and chemical fractions of zinc and copper

The current study was carried out in order to investigate the short-term effect of different dilutions of wastewater on soil chemical properties, chemical fractions of zinc (Zn) and copper (Cu), and to assess the chemical buildup of heavy metal on two bean species. The experiment was performed as factorial based on completely randomized design with different dilutions of wastewater on two bean cultivars in two soil textures. The treatments consisted of irrigation with treated wastewater over all growing season, irrigation with wastewater and freshwater in equal proportions, and irrigation with well water only as control. The result showed that soil parameters are significantly affected by application of wastewater irrigation. Irrigation with wastewater increased the concentrations of organic matter, electrical conductivity, N, K, P, Fe, Cu, Zn, Mn, and Ni in soils compared to the control treatment. However, their values were all below international standards. Application of wastewater decreased soil pH and calcium carbonate equivalent. Plant tissue analysis showed increases in N, P, K, Zn, Cu, Zn, and Mn concentrations in grain and frond of beans in wastewater treatment as compared to the control. The concentrations of all elements in plants were lower than the toxic threshold. Chemical fractionations of Zn and Cu indicated that chemical forms of these metals were affected by irrigation with wastewater. Irrigating with wastewater resulted in the movement of Zn from the labile fractions towards the nonlabile fractions. In turn, mobility factor of Cu increased with application of wastewater. Maximum fresh and dry yields of beans were obtained from wastewater treatment compared to the control treatment. This study indicated that wastewater irrigation improves soil properties, plant growth, and yield without any contamination in soil and toxicity in plants.     

煤储层水基压裂液用表面活性剂的筛选实验

水力压裂会对煤储层造成水锁伤害,在压裂液中加入表面活性剂是减缓水锁伤害的有效途径。采用1.5% KCl溶液为基液,在其中加入不同浓度的阴离子型表面活性剂AS和非离子型表面活性剂NS,配置出8种压裂液,分别对河东煤田柳林沙曲矿的焦煤样和太原西山屯兰矿的瘦煤样进行静置沉降实验、毛细管压力测试和离心分离实验,最终优选出煤储层水基压裂液用最佳表面活性剂为0.05% AN复配溶液（AS:NS=9:1）,由此构成了表面活性剂压裂液（1.5% KCl+0.05% AN）。研究结果表明,在水基压裂液中加入0.05% AN复配溶液（AS:NS=9:1）,可以大幅度降低压裂液的表面张力,改变压裂液的界面状态,从而增加煤表面的亲水性,降低煤孔隙的毛细管压力,使得压裂液的可排性增强,进而能够有效控制储层的水锁伤害,实现增产。      

A Calculation Model for Corrosion Cracking in RC Structures

A novel calculation model is proposed aiming at the problem of concrete cover cracking induced by reinforcement corrosion. In this article, the relationship between the corrosion depth of the bar and the thickness of the rust layer is established. By deducing the radial displacement expression of concrete, the formula for corrosion depth and corrosion pressure before cracking is proposed. The crack depth of cover in accordance with the maximum corrosion pressure is deduced; furthermore, the corrosion depth and corrosion pressure at the cracking time are obtained. Finally, the theoretical model is validated by several experiments, and the calculated values agree well with the experiment results.