膜生物反应器在中水工程的应用

通过对生活污水处理方法的介绍,说明MBR膜生物反应器法的优点,并对各种类型膜生物反应器的优缺点进行分析,通过实例说明MBR膜生物反应器在生活污水回用应用于中水方面的价值.     

膜生物反应器中膜污染机理及其防治

通过向一体式膜生物反应器中分别投加聚合铝和粉煤灰改变料液性质,来预防膜污染和提高膜生物反应器对总磷的去除效率,并通过X射线衍射和红外光谱实验分析活性污泥性质的变化,利用扫描电镜分析中空纤维膜表观结构的变化情况,探讨防治膜污染的机理.实验结果表明:聚合铝的投加改变了活性污泥的性质和生物膜的表观结构,可有效地减缓膜污染,且除磷效率达85%以上;而投加粉煤灰并没有明显效果.     

胞外聚合物对膜生物反应器运行性能的影响

膜生物反应器处理污水过程中,依据胞外聚合物(EPS)、蛋白质、多糖、粘度等参数随时间的变化趋势以及对膜通量的影响,求出上述参数及蛋白质/多糖的比值与膜通量间的相关系数分别为0.28、0.57、0.38、0.14、0.70。结果表明:蛋白质/多糖的比值与膜通量的衰减速度两者相关系数最大。     

多孔介质渗透特性的试验研究

本文通过理论和试验完整地对多孔介质(主要指粒状介质)进行了分析,并认为粒状介质的渗透规律是受外部因素(水力梯度)和内部因素(介质本身和流体)综合构成的属性,其渗透规律乃是一个完整的物理过程。通过理论分析给出了多孔介质的统一表达式,并通过试验着重研究了孔隙率和流态的关系。     

多孔紊动射流的数值模拟与实验研究进展

多孔射流作为流体运动的一种重要类型,在工程中具有非常广泛的用途。由于多孔射流各股水流之间的卷吸和掺混的存在,增加了流场的复杂性。长期以来研究人员从理论分析、实验测量和数值模拟方面对多孔紊动射流进行了大量的研究工作,目前已经认识了流场中的许多流动特性和流动机理。从数值模拟和实验研究两个方面,比较分析了国内外多孔紊动射流的研究现状和研究结果,评述了不同湍流模型以及不同实验测量方法对紊动射流的预测能力,讨论了存在的问题并对该领域的研究方向进行了展望。     

多孔抽水试验实测流场在井点降水设计中的应用

根据多年深基坑降水实践，总结出了利用多孔抽水试验实测流场确定井点降水设计的方法，该方法简便、实用、可操作性强，经过在衡水电厂和西柏坡电厂深基坑降水设计中应用，设计方案效果良好。     

多孔联合水幕效率试验方法及应用实例

我国地下水封洞库主要修建在结晶岩体中,岩体裂隙发育程度和空间展布的非均质各向异性使得水封洞库的水封条件十分复杂。水幕系统是保证地下水封洞库密封性的核心要素,因此所设计的水幕孔与围岩间的水力联系是否满足密封性需求,需进行检验。前人在进行相关问题研究时往往将地质体简化为均质各向同性介质,个别文献在实验室尺度对地质体各向异性进行讨论,但工程适用性不强。为分析场地尺度岩体渗透性能各向异性对水幕孔水力传输效率的影响,并探究考虑这种影响的水幕系统优化方法,本文借鉴工程经验,引入水幕效率的概念,设计一种多孔联合水幕效率试验,以烟台地下水封洞库工程项目为依托,进行场地试验并利用阈值法得到试验结果,进而对水幕孔进行相应补充以优化水幕系统网络,最终使水幕系统网络在考虑地质体各向异性的实际影响下满足气密性要求。实践证明,该方法能显著加强水幕系统在各向异性场区的水力传输能力,比现行的等间距设置水幕系统钻孔更适于工程实际。     

多孔同段爆破漏斗形成机理的数值模拟研究

采用ANSYS/LS-DYNA非线性三维动力有限元软件,对岩石在多孔同段爆破作用下的应力分布与传播机制,进行了数值模拟。得到了不同时刻的应力分布云图和典型单元的应力-时间历程曲线, 根据结果分析研究了应力波传播规律与爆破漏斗的形成过程,探讨了影响爆破漏斗形成的相关因素,并通过现场试验加以验证,试验结果与数值模拟结果相吻合。     

膜生物反应器处理难降解废水的特性研究

膜生物反应器与生物接触氧化法处理难降解废水的对比研究表明,在相同的运行条件下,膜生物反应器比生物接触氧化法具有更稳定的出水水质,其平均出水COD_cr去除率达到88.41%,比接触氧化法提高了近30%;其平均色度去除率达到85.27%,相比接触氧化法,提高了近30%。通过出水分子量组成分析发现,膜出水以分子量介于3 000和10 000之间的物质为主,占总数的88.36%,接触氧化以分子量大于10 000的物质为主,占总物质的72.04%,介于3 000和10 000之间的仅占9.76%。     

Fenton氧化膜-生物反应器出水中丙烯腈的实验研究

采用膜-生物反应器和Fenton氧化组合工艺对丙烯腈废水进行处理。从GC/MS测量结果来看,膜-生物反应器出水中主要物质为2,6双（二甲基-乙基）-4-酚、苯二甲酸和硝基苯二甲酸,均为生物难降解有机物,使出水不能达标。后续Fenton氧化工艺处理膜生物反应器出水,可以使COD含量等指标达到所要求的排放标准。经过膜-生物处理与Fenton法结合的优化工艺,COD去除率达到80%~88%,去除率达到98%,出水水质可达排放标准。Fenton氧化工艺的最佳工艺条件为：pH值为3.4,硫酸亚铁的投加量为700mg/L,双氧水的投加量为600mg/L。     

多孔介质水油两相系统相对渗透率与饱和度关系试验研究

相对渗透率和饱和度定量关系是多孔介质多相流动系统中重要的动力学参数关系。使用设计的试验装置及试验方法测定了一维砂柱中油水两相动态流动系统的相对渗透率及饱和度数据,由试验结果分析表明:所测得的相对渗透率与实际情况吻合较好;细砂的强亲水性对不同先湿条件下的油、水相相对渗透率及饱和度有较大影响,并造成了不同先湿条件下流体间驱替机制的差异;相饱和度是影响相对渗透率的主要因素,孔隙空间中两种流体的分布方式和流体的饱和历史也影响各相相对渗透率。对试验结果用VGM模型(Parker-Lenhard模型)进行拟合所得结果较好;在水先湿条件下,将van公式拟合毛细压力-饱和度数据所得拟合参数用于VGM模型预测相对渗透率-饱和度曲线,所得结果与VGM模型直接拟合所得结果有差异,但两者所得结果均较好。     

饱合土的强夯模拟试验

用ＭＴＳ ８１０Ｔｅｓｔｓｔａｒ程控伺服土动三轴试验机,对饱合土强夯加固地基的全过程进行高精度模拟,获得饱合土在强夯作用下的动应力,动位移,孔隙水压力的变化规律及强夯的应力－应变关系特征,在一定程度上揭示了强夯机理。     

利用多孔压水试验资料计算裂隙岩体的渗透系数张量

本文从渗透系数张量的数学定义出发,分析了方向渗透系数与渗透系数主值之关系。提出了利用多孔压水试验资料计算裂隙岩体的渗透系数张量的方法。该方法简单、实用,具有广泛的应用价值。     

软土地基上土工结构物的离心模拟试验

由于离心模拟试验所提供的高加速度可以模拟重力加速度,而引起土工结构物的稳定性和地基变形问题,主要原因正是由于地基不能适应上部结构物的自重,因而土工离心试验能最大限度地逼近现场试验,试验结果已为设计工程师所采用。本文主要介绍4个沿海工程如何利用离心模拟试验来检验这些工程的稳定和变形。     

多孔介质固液耦合相似材料的研制

为研究地下结构与富水多孔岩体的相互作用问题,根据模型试验相似理论,研制出了一种多孔介质固-液耦合相似材料,该材料由中粗砂、水泥、透水混凝土增强剂合水按一定配比均匀拌和压制而成。运用正交试验设计原理进行配比试验,制作模型小试件,进行了单轴抗压强度、渗透系数、重度、弹性模量、泊松比等参数测试,找出了相似材料各成分对配比试件的影响特征,可根据需要在物理模拟试验中选取不同配比。该配方力学指标稳定,满足一次性浇筑大尺寸模型试件的要求,适用于进行结构与围岩体耦合失效破坏模式的大型物理模拟试验,为富水条件下地下结构风险评估提供了相似试验材料     

多孔材料等效导热系数与分形维数关系的数值模拟研究

采用有限元方法模拟了多孔材料的导热系数与孔隙率和分形维数之间的非线性关系。有限元模型中的固体骨架和孔隙根据孔隙率的大小随机生成,模型中的材料参数和单元属性用ANSYS中的APDL参数化语言赋值。根据有限元随机模拟断面的热流密度分布和稳态热传导傅立叶定律,计算在不同孔隙率条件下的等效导热系数。研究表明,多孔材料模型等效导热系数随着孔隙的增加而线性减小。在孔隙率为常数的条件下,模型等效导热系数随着模型比例因子的增加而呈指数增加。等效导热系数随着孔隙分形维数的增加而减小,随着固体颗粒分形维数的增加而增加。     

生物强化技术对移动床生物膜反应器启动过程中挂膜的影响

分析了移动床生物膜反应器（MBBR）的工艺原理及目前研究存在的缺陷,提出MBBR的挂膜过程对反应器的启动时间、生物相及废水处理效果有重要的影响。生物强化技术可以增强对特定污染物的降解能力,改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。在简介生物强化技术作用机制及影响因素的基础上,探讨将生物强化技术应用于MBBR启动过程中的必要性和可能性,对提高污水处理能力具有一定的参考价值,可以带来良好的经济和环境效益。     

多维天然气水合物开采模拟试验系统的研制与初步应用

为研究天然气水合物的合成及分解特性、储层的开采特性以及开采过程中的出砂防砂等问题,自主研制了一套多维天然气水合物开采模拟试验系统。该试验系统主要由气体注入系统、稳压供液系统、蒸汽或热水注入系统、一维/二维/三维模型、回压控制系统、出口计量系统、数据采集控制处理系统等组成。该试验系统的主要特色如下:(1)将高压玻璃做成的一维反应釜外壁和高清摄像头结合达到可视化的目的,监测中低压力下水合物的合成、分解情况以及开采过程中砂粒的运移情况;(2)采用自主研发的双缸恒速恒压泵控制回压阀,使得整个降压开采过程中反应釜中的压力能够实现高精度的均匀减小,达到分段缓慢降压的目的,避免水合物的二次生成,使产气速度更加均匀。以不同粒径的石英砂、去离子水和纯度为99.9%的甲烷气为原材料,开展了一维相平衡试验和二维降压开采试验,通过以上初步应用验证了该试验系统的可靠性。     

模拟月壤表层采样试验研究

月球取样方式可以分为两大类:表层月壤采样和深层月壤采样。表层月壤采样一般使用挖、铲、夹、耙、吸等方式,而深层月壤采样一般使用钻取方式。通过采用和真实月壤特性类似的模拟月壤进行地面表层采样试验,主要针对挖取和铲取的方式,检测采样过程中模拟月壤和机具的相互作用力学参数,研究模拟月壤特性和采样方式对采样过程的影响,为后期进行月球环境下的模拟试验或计算机仿真提供重要的参考。     

基于图像法的多孔介质双分子反应溶质运移模拟

采用图像分析法确定溶质浓度,以硫酸铜和EDTA二钠作为双分子反应物,在多孔介质模型中开展了不同粒径(1.52.0,2.53.0,3.54.0 mm)和流量(1.0,1.5,2.0 mL/s)下反应性溶质运移实验,探讨了应用不完全混合的对流弥散模型(IM-ADRE)对双分子反应溶质运移的模拟和预测,并进行了参数敏感性分析。结果表明:图像分析法可准确获取多孔介质中显色反应性溶质的浓度,灰度值与浓度的决定系数R²大于0.96;用IM-ADRE模型能够准确预测双分子反应性溶质硫酸铜和EDTA二钠在3种不同多孔介质中的运移过程,误差低于3.71%;实验条件的改变对IM-ADRE模型参数D、m和β₀的影响显著,说明模型参数依赖于环境条件,其变化规律需要根据实际环境条件进一步率定,便于IM-ADRE模型的进一步推广应用。