氨氮污染地下水的动态实验研究

目的研究浑河流域水文地球环境化学特征对地下水中氮表现形式的控制机理,为地下水修复与水源开发建设提供科学的理论指导.方法通过室内动态实验模拟污染河流中的氨氮渗入地下后的迁移转化过程.实验土柱中装填入浑河流域第四纪松散沉积物在110 m深的钻孔地质剖面中有代表性的岩层,通过间歇监测水样中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铁离子、锰离子、氯离子、高锰酸盐指数、pH值等指标随时间的变化,分析三氮转化的机理及周围环境因素对其的影响作用.结果研究结果表明在地下水pH<7,高含量铁、锰离子所营造的还原性环境中氨氮是污染地下水的主要氮素形态.用统计的方法分析各指标变化趋势发现:氨氮与环境中的锰、高锰酸盐指数呈正相关;与硝酸盐氮负相关.结论区域水文地球化学场与饱水岩层的岩性和结构对氮转化的方向有决定作用.     

地下水浮力对地下建筑结构安全的影响

为研究地下水浮力对地下建筑结构产生的损伤特征和机理,通过一典型工程实例的结构变形和裂缝原因分析,并结合有限元程序对结构变形和变形后刚度变化的模拟计算,对地下水浮力作用下造成的结构变形机理,混凝土梁、柱、墙裂缝特征,以及对结构安全的影响进行研究。研究结果表明：当地下水浮力超出地下建筑自身重量,地下建筑在浮力作用下产生隆起变形和整体上移的趋势,而在周边挡墙处该上移趋势受土体约束,致使各柱、墙竖向变形不一致,导致结构构件开裂甚至局部破坏。损伤后的结构刚度大大降低。结构的总体损伤程度与平面尺寸相关,并受平面短边尺寸的控制,且结构构件损伤呈现周边大于中部的特征。     

埋地球墨铸铁供水管道轴向拉拔试验

目的 对埋地球墨铸铁管道进行抗拉静载试验,分析管道接口力学性能以及砂土对管道产生的摩擦力,确定地震作用下管道接口抗拉拔强度,以该指标作为判断管道抗震性能的依据.方法 管道采用T型胶圈连接的柔性接口,在覆土的情况下,对150 mm和200 mm两种管径的管道注水后,分别进行6次静力拉拔试验.结果 直径150mm和200 mm管道的接口位移所承受的最大值分别为56.97 mnl和57.52 mm.水压随着位移的增大基本没有太大变化,直到管道接口破坏,管体内水压才突然下降.结论 球墨铸铁管柔性接口管道抗震性能较好,管径越大抗震性能越好.管道与砂土之间的相对位移是影响管道抗震性能的主要因素之一,增加承插式管道的承口深度有助于提高管道的抗震性能.     

混合菌氧化性能及其对铁锰去除效果研究

目的 检测混合细菌对铁锰氧化过程各因素的变化,深入了解微生物除铁除锰的过程及其特性,为微生物在实际工程中的应用提供依据.方法 采用亚铁杆菌属分离培养基、嘉氏铁柄杆菌分离培养基、缠绕纤发杆菌分离培养基和PYCM分离培养基对细菌进行驯化培养,后分别混合,通过在不同条件下的对比试验,检测细菌氧化铁锰时各因素的变化.结果 细菌在氧化铁锰时所引起的溶液pH值的变化与细菌在氧化锰过程中,锰去除率的变化曲线有着一定的线性关系;每种混合菌对锰的去除率都能达到50%以上,对铁的平均去除率在80%以上.结论 有无载体对细菌除铁影响并不是很大.在有砂摇动和无砂摇动情况下由嘉氏铁柄杆菌分离培养基、缠绕纤发杆菌分离培养基和PYCM培养基培养出的细菌混合后对铁锰的去除效果好,在有砂不摇动情况下由亚铁杆菌属分离培养基、嘉氏铁柄杆菌分离培养基、缠绕纤发杆菌分离培养基和PYCM培养基培养出的细菌混合后对铁锰去除效果好.细菌对铁锰的氧化作用影响着溶液的pH值.     

无烟煤滤料在生物除铁除锰水厂中的应用

目的通过生产实践,进行了无烟煤作为在生物除铁除锰水厂滤料的研究与应用.方法以无烟煤作为生物除铁除锰滤池的滤料,在滤池接种后,通过对运行参数的优化调控,实现高铁高锰地下水的除铁除锰.结果与石英砂、锰砂等滤料相比,采用无烟煤滤料明显加快了生物滤池的成熟,大大缩短了生物除铁除锰滤池的成熟期.结论对于高铁高锰地下水,无烟煤滤料更适宜作为生物除铁除锰滤池的滤料.     

我国球墨铸铁给水管道水压严密性试验验收标准分析

通过球墨铸铁给水管道水压严密性试验验收标准研究,取得对现行规范进行修改的可靠依据.采用试验研究得出的结论,对新敷设球墨铸铁给水管道进行水压试验验收,可以产生显著的经济和社会效益.     

共存氟离子对铁锰细菌氧化性能的影响效应

目的 研究应用生物法去除铁锰氟共存水质中的铁锰.方法 采用静态模拟试验,利用富集大量铁锰细菌的成熟滤料检测铁锰细菌的氧化性能随F-质量浓度及时间的变化情况.结果 在共存F-质量浓度低于10 mg/L时,F-的存在对于铁锰的去除都有不同程度促进作用,以在5 mg/L左右时为最强;高F-质量浓度下,当铁锰细菌承受了适应期的抑制作用进入稳定期后,其氧化铁锰的能力与无氟存在时相当.长期处于含氟水质中的成熟滤料仍具有除氟能力.结论 生物法适于处理含氟的地下水中的铁锰,且成熟滤料具有较弱但持久的除氟能力.     

ClO2-混凝剂联合工艺处理含Fe2+、Mn2+饮用水的试验

目的 通过向含Fe2+、Mn2+水中投加ClO2和混凝剂,考察ClO2对水中Fe2+、Mn2+的去除及其影响因素.方法 采用静态模拟试验,利用ClO2的强氧化性对水中Fe2+、Mn2+去除;试验过程中分别改变ClO2含量,混凝剂投加量、氧化时间及pH值,考察该工艺的最佳运行条件.结果 ClO2对Fe2+、Mn2+的去除十分有效,很容易将Fe2+、Mn2+离子氧化成不溶于水的Fe(OH)3和MnO2*ClO2投加量、原水pH值、预氧化时间和混凝剂投加量对Fe2+、Mn2+去除有很大的影响.结论 当原水铁、锰离子质量浓度分别为5 mg/L时,二氧化氯最佳投加量分别为5 mg/L和10 mg/L,ClO2最佳氧化时间为10 min和40 min,最佳混凝剂的投加量分别为1 mg/L和2 mg/L,最佳pH值为7～9,对铁、锰离子的去除率分别为94.0%和90.8%.当Fe2+、Mn2+同时存在的条件下,有利于锰离子的去除.     

高矿化度高铁锰矿井水回用处理工艺研究

为实现矿井水资源化，解决高矿化度高铁锰矿井水回用处理，分析了该类矿井水的水质特征和处理工艺，采用混凝沉淀烧杯搅拌试验和过滤柱模型试验，研究了混凝荆投加量和曝气对混凝沉淀除铁除锰效果的影响，以及滤料、滤速、过滤周期、反冲洗强度等对过滤出水水质的影响．结果表明：矿井水具有井下溶氧的特点，不需专门设曝气装置；聚合氯化铝（PAC）最佳投药量（质量浓度）为60mg／L，混凝沉淀对铁的去除率在90％以上，而对锰的去除率在20％左右；经KMnO4溶液浸泡的锰砂过滤（滤速7～9m／h），除铁除锰效果优良，出水铁锰的质量浓度都在0．1mg／L以下，能够满足回用水的水质要求，而且启动快、适应能力强．     

地下铁矿床灰岩顶板突水机理模拟研究

根据水和岩石间力的传递过程的基本理论,利用SURPAC生成的真实地质模型,运用FLAC3D模拟了真实矿体开挖、填充对顶板稳定性的扰动.结果表明：矿房顶板的拉应力、沉降和塑性深度都随开挖步的进行逐渐增加,在开挖完5层后,拉应力的影响深度为10 m左右;矿房顶板的沉降为9.2 mm;矿房顶板的塑性深度为25 m;最大孔隙水压力随开挖步的进行逐渐减小.此时矿房顶板和注浆灰岩顶板在扰动下的塑性区都还没有贯通,注浆灰岩的隔水性能够得到保证.     

地下水同步除铁除锰生物滤层中漏锰现象研究

针对生物滤层同步去除地下水中铁锰离子过程中"漏锰"现象进行了研究,明确了"漏锰"是由亚铁离子对锰化物氧化还原引起的,试验证明了影响反应的主要因素为MnOx质量、原水中Fe2+浓度及pH值等.Mn2+溶出的浓度与MnOx及Fe2+浓度均呈二次曲线关系,pH值小于5.0时促进反应发生,大于7.5时则抑制锰的析出.