从厌氧反应器的发展谈UASB反应器的改良

对厌氧反应器的发展沿革、技术现状和研究进展进行了较为全面的总结。介绍了第 1代、第 2代和第 3代厌氧反应器的特点及应用状况。分析了厌氧反应器的发展趋势 ,对比了 EGSB、IC反应器与 UASB反应器的结构特征 ,提出并验证了改良 UASB反应器。结果显示 ,改良 UASB反应器有利于提高负荷和设备开发。     

土壤吸湿-湿过程中水力传导度的拟合研究

非饱和含水介质在吸湿和脱湿的不同过程中,水力传导度随介质含水率的变化规律是不同的。本文选取大沽河流域两种代表性砂土,对其吸湿-脱湿两个过程分别进行试验观测,并使用VanGenuchten—Mualem模型对其吸湿-脱湿过程进行水力传导度的拟合。研究结果表明：砂土在吸湿过程的非饱和水力传导度与脱湿过程的非饱和水力传导度大小并不相同,在含水率相同的情况下,吸湿过程的水力传导度要比脱湿过程大,在含水率较低时（小于15％）相差可达1个数量级。     

应用电阻率法确定浅水砂质沉积物中的扩散系数

根据无限稀释溶液中物质的分子扩散系数,估算沉积物中污染物的扩散系数时,需确定地层因数与孔隙度的关系.本研究将Miller Soil Box应用于测定青岛近岸不同粒径砂质沉积物与孔隙水的电阻率,以确定沉积物的地层因数,并结合沉积物的孔隙度,通过曲线拟合建立地层因数与孔隙度的关系式.研究结果表明,运用Ullman和Aller给出的经验m值(当φ≤0.7时,m取2)计算近岸砂质沉积物中污染物的分子扩散系数,将会引起40%~50%的误差;近岸砂质沉积物地层因数与孔隙度的关系可以采用Archie公式表示,即F=φ-m,m=1.52;经验证分析,可取m=1.52代入Ds=D0.φm-1公式,计算浅水砂质沉积物中污染物的分子扩散系数.     

莱西地区施肥对地下水硝酸盐污染的过程

通过实地调查和渗水、硝化、吸附、弥散等室内外试验,获取了所需水文地质参数。利用VS2D/T(Variably Saturat-ed 2-D Flow and Transport Model)模型,建立了莱西地区包气带水流-溶质运移模型,分析了莱西地区施肥过程中对地下水的硝酸盐污染。研究结果表明,氮肥中的硝酸盐对地下水的补给量占当次施肥量的24%和43%,进入到地下水中硝酸盐的平均浓度分别约为130mg/L和177mg/L,远高于当地地下水中硝酸盐63.5mg/L的平均浓度,说明不合理的施用氮肥是造成莱西地区地下水硝酸盐污染的1个主要原因。通过模拟不同灌溉和施肥模式下对地下水的硝酸盐污染,得出灌溉方式的改变对于减少施肥造成的地下水硝酸盐污染的作用最大。     

不同粘土矿物水敏性特征

通过改变砂样中的粘土矿物的种类和含量,结合咸淡水之间的单一和驱替实验,研究不同粘土矿物的水敏性特征。在单一的咸水和淡水情况下,当砂柱中的粘粒含量≤1.5%(重量比)时,其渗透系数基本不发生改变,即使粘粒含量从1.5%增加10%,其渗透系数也仅下降约一个数量级。各种粘土矿物中,蒙脱石导致含水介质渗透系数的下降最为明显,高岭土和伊利石约是其影响值的一半。咸淡水驱替实验中,加入蒙脱石颗粒的砂柱的渗透系数急剧下降,当蒙脱石含量达3~4%时,渗透系数已经下降的极低,可以看作不透水层,而加入高岭土和伊利石的砂柱的渗透系数没有急剧变化。对于这种现象的解释是:不同类型的粘土颗粒吸附不同数量的水分子,形成数量和大小不同的胶体团,使得介质渗透系数的变化量不同。     

石油污染多孔介质湿润性变异特征

一定程度的石油污染可使多孔介质的湿润性发生变异,导致介质持水能力降低、地下水石油污染、粮食产量品质下降等.采用滴水穿透时间法与酒精溶液入渗法,测定了亚粘土和粗砂在不同柴油、机油含量下的斥水水平,确定了亚粘土、粗砂由亲水表面变为疏水表面的临界含油量.结果表明,亚粘土、粗砂湿润性变异的临界机油含量分别约为7%、0.5%,粗砂湿润性变异的临界柴油含量约为14%,而柴油污染对亚粘土湿润性的影响不显著.另外,当石油污染多孔介质的含水量达到某一临界值时,湿润性将再次发生反转,由疏水表面变回亲水表面.测得机油、柴油污染粗砂的临界含水量约在0.2%~1%之间,机油污染亚粘土的临界含水量在数值上与其含油量近似相等.      

平度市高氟地下水分布特征及形成机制研究

氟是人体必需的生命元素,但长期饮用高氟地下水则会导致氟摄入过量引起骨骼畸形及氟斑牙。研究地下水中氟的分布、成因和影响因素,对高氟地下水的治理具有重要意义。本文通过对平度市高氟区实地调查和水、土样品监测,分析了地下水氟化物的时-空变化特征,系统研究了地下水中氟化物的成因及影响因素。研究结果表明:平度市地下水氟化物含量变化范围为0.19～13.35 mg/L,平均值为3.85 mg/L,超过饮水卫生标准(F~-=1.0 mg/L)的高氟水占81.8%,分布具有东北低,西南高的特点;高氟地下水的形成与其所处水文地球化学环境有关,研究表明,蒸发-浓缩、吸附-解吸和离子交换作用是高氟地下水形成的主要机制;高氟地下水只能在一定pH范围内存在,Ca~(2+)含量是抑制氟在地下水中的迁移和富集的主要因素,Na~+、Cl~-、HCO~-_3与F~-呈显著正相关,HCO~-_3通过对Ca~(2+)的影响间接控制氟化物的含量。     

南海区重点岸段海岸侵蚀现状成因分析与防治对策

在2003年与2006年对南海区琼州海峡两岸重点岸段(雷州市徐闻县龙塘镇赤坎村岸段、海南省海口市镇海村岸段和新海村岸段)的海岸侵蚀进行了现场监测,测量了侵蚀的长度、宽度和面积。对两年现场测量结果进行比较分析,结果表明:海岸侵蚀长度的平均速度为200m/a,宽度的平均速度为20m/a,面积的平均速度为4000m2/a。应用了地质分析、水动力分析、极端海洋气候影响分析等新的理论和方法重点分析了海岸侵蚀的成因,并提出了一些对策,供相关部门参考。     

地下水系统环境地球化学反应模型研究

20世纪 70年代后期 ,国外一些学者开始从事地下水系统的地球化学反应模型研究 (Ｂｕｓｂｙ等 ,1991;Ｐｌｕｍｍｅｒ等 ,1983 ,1995 )。通常是根据地下水流方向上水化学组分的变化 ,建立水岩之间的物质守恒方程组 ,进而求得水岩之间的物流量。但是 ,含水介质是由多种矿物组成的复杂体系 ,能列出的物质守恒方程往往比较有限 ,所以通常是把含水介质中所含的矿物分为若干个组 ,并使每组矿物种数等于所能列出的物质守恒方程个数 ,以便通过求解线性方程组的方法来确定若干组的物流量 ,然后用地球化学资料确定最合理的物流量。这种模拟方法有以下几…     

多孔介质中水敏性应用的研究综述

水敏现象在石油、岩土和环境工程等领域广泛存在。有效地控制水敏现象的发生，不仅具有科学意义，还有一定的经济价值。本文在广泛查阅国内外研究成果的基础上，总结了水敏性在石油、岩土和环境工程方面应用的研究进展，并在此基础上提出了水敏性研究的发展方向。