砂土微生物固化过程中尿素的影响研究

砂土固化技术可改善砂土力学特性,被广泛应用于工程中,而在菌种培养液中添加尿素可大大加快固化反应提高砂土固化效率。开展了在菌种培养液中添加尿素分析其对砂土固化影响的试验研究。首先将尿素添加方式分为灭菌前加尿素、灭菌后加尿素和不加尿素3种,研究不同方式对菌种生长和脲酶活性的影响;再控制不同尿素添加量对比分析得到适合的尿素添加量以便后续研究;然后在砂土固化试验中采用灭菌后加尿素的方式研究其对砂土固化的影响;最后通过控制砂柱长度、胶凝液灌注速度和砂土颗粒粒径等因素,得到各因素对砂柱固化效果的影响。结果表明培养液中添加尿素可提高脲酶活性,但稍微抑制菌种生长;适合的尿素添加量为5~20 g/L;灭菌后添加尿素能显著提高灌注部位的强度,但长砂柱却因强度不均而整体强度较低;灌注速度越快,整体强度越高;添加20 g/L尿素时,整体强度随颗粒粒径增大而增大,因此,该方法适用于粗砂。研究成果对后期砂土固化技术的应用具有重要指导意义。     

微生物诱导碳酸镁沉淀试验研究

碳酸镁和碳酸钙一样也具有胶结作用,且镁矿强度远大于钙矿,因此研究碳酸镁固化技术具有重要意义。本文测量了巴氏芽孢杆菌在培养过程中的吸光度和脲酶活性,并计算得到单位脲酶活性;研究了尿素、氯化钠、醋酸根、Ca2+和Mg2+浓度对脲酶活性的影响;控制温度、pH值和离子浓度对比了钙和镁沉淀效率和不同温度不同尿素浓度下碳酸镁沉淀产率;对比研究了碳酸钙和碳酸镁沉淀下砂土固化效果。结果表明,48 h培养过程中,吸光度和脲酶活性的增长都先缓慢后迅速增长再减小最后停止,单位脲酶活性则是先增加后减小。适当增加尿素或Mg2+浓度可增强细菌脲酶活性,氯化钠和醋酸根浓度对酶活性无明显影响,Ca2+浓度对脲酶活性有明显抑制作用。同一温度、pH值和离子浓度条件下,碳酸镁产率明显小于碳酸钙。而在菌液中添加尿素可促进碳酸镁沉淀生成,且温度相同,尿素浓度越高,碳酸镁产率越大。菌液中添加尿素可使得碳酸镁固化砂土成型并具有一定强度,因此,该方法可解决砂土固化碳酸镁沉淀不足的问题,为后续碳酸镁固化试验奠定基础。     

微生物修复混凝土细小裂缝不同修复方法对比研究

细小裂缝造成的渗水导致混凝土耐久性受到影响的现象在工程应用中不可忽视,因此对细小裂缝的修复及评价的研究具有重要意义.使用注射法和浸泡法两种微生物修复方法对混凝土细小裂缝进行修复,并通过渗透性、无侧限抗压强度、阻尼比等指标来对比评价两种方法的修复效果.结果 表明,两种微生物修复后混凝土试件渗透性都有所降低,其中注射法修复的试件渗透性降低更明显.采用注射法修复完成后,试件不仅强度提升较大,且受疲劳试验影响较小,强度恢复比例较稳定,修复后试件强度均达到无裂缝试件强度的90％以上.裂缝修复后:试件的滞回曲线面积较大,阻尼比较大,其中注射法的修复效果最好.相比未修复试件,注射法修复后的试件阻尼比都提高了0.44％以上,因此,注射法细小裂缝修复技术能广泛适合于长期受到动静荷载的混凝土建筑结构中.     

低温条件微生物沉积碳酸钙试验研究

研究表明微生物固化技术可用于砂土固化及混凝土材料修复等方面,但由于微生物的特殊性,其应用受到温度、营养液等环境条件的限制。选用耐低温菌种(菌种A)与巴氏芽孢杆菌,开展了微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)的试验研究,对比了两者在不同温度下的MICP性能。研究首先测量两个菌种在不同温度中的细菌生长繁殖特性,然后对比分析两者的脲酶活性,最后研究两者生成碳酸钙的速率和效率。研究结果表明,相比于巴氏芽孢杆菌,菌种A在低温条件下不论是生长繁殖能力还是脲酶活性都较强,同时诱导碳酸钙沉淀的速率和效率也较高。该研究成果对MICP技术在低温环境的应用研究具有指导意义。     

低渗气田的合理开发方案研究

M气田为典型的低渗干气气藏，由于面积大、储量高，投产井数少且时间短，故各沉积单元的储量动用程度很低。为了使单井能够控制足够的储量且具有一定的供气能力和经济效益，文中通过经济极限井网密度法来确定该气田的经济极限井距；综合分析了M气田的地质特征及开采动态，采用均匀井网形式进行衰竭式开采。依据M气田地质特征及井网井距论证成果，共设计了8套对比方案，通过对各方案的数模预测，对比分析经济评价结果，推荐方案3（1000m井距的正方形井网）为最优方案。     

应用FPGA对EPON多业务加密的实现

由于EPON在下行共享光纤带宽,为了防止信息被窃,对信息进行加密是极其必要的;不同业务之间流量差别很大,对安全性的要求也不尽相同。为了在安全性能和处理负荷之间取得均衡,根据业务分类提出一种针对EPON多业务的加密方案,采用FPGA实现了一个透明加密子层,并仿真验证了其加密性能。     

WDM-PON技术的研究

无源光网络是一种新兴的覆盖最后1km的宽带接入光纤技术。文章简要介绍了时分复用无源光网络(TDM—PON)技术，然后提出从TDM—PON到WDM—PON(波分复用无源光网络)过渡所可能经历的阶段并对这几个阶段进行论述。接下来着重介绍了WDM—PON的基本工作原理及作为一种宽带接入技术的优势，并对其关键技术，如多波长激光器、波长路由器等，作了一些分析和探讨。     

高含水砂岩老油田剩余油综合分析及开发实践

哈萨克斯坦高含水砂岩老油田涉及中石油中亚MMG、PK和北布扎奇项目的相关油田。经过长期注水开发,油田均已进入高含水快速递减及低效开发阶段。为了提高高含水期砂岩老油田剩余油采收率,以北布扎奇油田为例,运用物质平衡、测井解释、动态分析、水流通道、数值模拟等综合分析方法,开展了剩余油分布特征系统攻关与实践。结果表明,纵向上受储层沉积韵律和非均质性影响,层内、层间剩余油差异富集,平面上受沉积环境和储层物性影响,水驱波及弱势方向剩余油局部富集。结合注水开发矛盾和剩余油富集特点,制定注采井网调整和注水方式优化综合调控对策,实现油田合同期内采收率与经济效益最大化。     

ZrO_2负载金属对CO_2甲烷化的催化作用

甲烷化是循环利用CO_2,减少其排放的有效途径之一,也是气体纯化中去除微量CO_2杂质的关键步骤。结合CO_2甲烷化反应机理,综述总结了Zr O_2负载铁、钴、钯、钌、镍等金属对该反应的催化作用研究进展。     

低温条件微生物MICP沉淀产率试验研究

低温导致微生物固化沉淀产率低,制约着该技术的应用。选取巨大芽孢杆菌,通过控制不同温度和pH值分析该菌种的生长繁殖特性和脲酶活性,并研究不同温度条件下的碳酸钙沉淀产率,通过采用营养液中添加尿素和低温驯化两种方法来提高低温条件下较低的沉淀产率,最后通过砂土固化试验,对比研究尿素添加方法和低温驯化对固化效果的影响。结果表明:温度越高,巨大芽孢杆菌的生长繁殖越快,脲酶活性越强,低温明显抑制其生长繁殖和脲酶活性;pH为8时,巨大芽孢杆菌生长繁殖最快,且脲酶活性最强;温度越高,沉淀产率越大;营养液中添加尿素和对巨大芽孢杆菌进行低温驯化都可以明显提高生长繁殖速度和沉淀产率,可以有效解决低温条件下碳酸钙沉淀不足问题,而将两者结合起来,沉淀产率提升更为明显;营养液中添加尿素和低温驯化都能提高砂土固化效果,而同时采用这两种方法固化效果提升更明显,该研究能有效解决低温条件沉淀少阻碍实际工程应用的问题,为后续低温条件微生物固化技术的应用打下基础。