A/O工艺处理含海水污水的中试研究

采用A/O工艺对含海水城市污水生物处理进行了中试研究。试验结果表明:在常温条件下,进水CODCr为300-500 mg/L,氨氮为40-70 mg/L,当污水中海水比例小于30%时(污水盐度为10.5 g/L),盐度对有机物及氨氮去除率均无影响;当污水中海水比例大于50%(污水盐度为17.5 g/L)时,有机物去除率下降而氨氮去除率无变化;当污水中海水比例大于70%(污水盐度为24.5g/L)时,有机物及氨氮去除率均明显下降。说明污水中盐度对氨氮去除率的影响小于对有机物去除率的影响,污水中盐度对硝化过程自养菌的影响要小于对有机物降解过程异养菌的影响。     

注水井回灌过程中堵塞问题的试验研究

采用砂柱在试验室内模拟井灌过程中注水井周围砂层的堵塞过程。通过测定渗透系数的变化来分析堵塞的程度,同时,通过测定水样悬浮物浓度(SS)、细菌数目、溶解氧(DO)、TOC等水质参数的变化来分析井灌过程中可能发生的物理、生物堵塞。试验分别采用平均粒径为0.59mm和0.34mm的两种砂样。试验结果分析表明：悬浮物颗粒填充砂粒介质空隙引起的机械堵塞和微生物积聚、繁殖堵塞介质空隙引起的生物堵塞是砂柱堵塞的主要原因;砂柱上部对悬浮物和微生物的过滤、吸附作用强,堵塞也更严重;介质粒径差异对堵塞过程和堵塞程度的影响明显,平均粒径较小的砂柱更容易发生堵塞,而平均粒径为059mm的砂柱渗透系数减小的持续时间长,渗透系数减小的幅度大。     

人工回灌过程中含水层堵塞试验研究

通过砂槽渗透试验对地下水人工回灌过程进行模拟,连续测算回灌水样的浊度、溶解氧、铁离子浓度等指标,以及回灌过程中不同时刻砂槽的渗透系数。结果表明:人工回灌过程中含水介质的堵塞包括物理堵塞、生物堵塞和化学堵塞,其中悬浮物颗粒的吸附造成含水介质孔隙度减小所引起的物理堵塞是主要堵塞类型;含水介质的渗透系数在回灌初期降幅较大,随着回灌时间的延长而趋于稳定;距离回灌井越近的地方,含水介质的渗透系数降幅越大,堵塞越严重。     

Fe(Ⅲ)在地下砂质含水层介质中迁移行为模拟

以大同盆地某高砷地下水污染区为研究对象,通过室内动态模拟实验研究了Fe(Ⅲ)在砂质含水层中的迁移转化规律。结果表明:Fe盐在砂质含水层的迁移转化更符合速率常数逐渐增高的一级迁移反应动力学。实验开始阶段出水主要以Fe(Ⅱ)为主;实验进行到300 h左右,出水孔中Fe(Ⅱ)的浓度达到最高值;之后氧气逐渐进入砂柱内,Fe(Ⅱ)被氧化为Fe(Ⅲ)。Fe在砂质含水层介质中穿透达到平衡时,Fe离子的总吸附量为0.4 195 mol,相当于砂土的Fe离子吸附浓度为0.3 648 mol/kg;水中Fe离子浓度为3.929 mmol/L,固液分配系数为0.092 8 L/kg。沉积反应动力学的结果显示,Fe Cl3在砂质颗粒表面的累积沉积量为2.469 g,沉积率为50.01%,平均沉积速率为每孔隙体积数0.015 g,铁盐在含水介质中迁移过程,除对流-弥散作用外,沉积作用非常明显。     

干旱区高盐度潜水蒸发试验研究

干旱区高盐度潜水蒸发试验研究国内外少有涉及.为分析干旱区高盐度潜水蒸发规律,开展了不同矿化度(3、30、100、250 g/L)潜水蒸发试验,着重分析不同处理潜水累积蒸发动态、日间蒸发动态及昼夜变化规律.结果表明:潜水累积蒸发量与时长、土壤剖面积盐量与矿化度均显著线性正相关;潜水蒸发相对于EΦ20水面蒸发变化存在明显滞后;水面与潜水蒸发动态均表现为夜间变化强烈,不同矿化度潜水平均夜间蒸发量占日蒸发较大份额,除3 g/L处理外,均达60％左右.高盐度潜水蒸发过程对土质的影响呈非线性且非单一方向;夜间潜水蒸发的驱动因素为白天大气蒸发能力的延迟驱动及夜间水汽凝结产生的负压驱动.     

注水井回灌过程中堵塞问题实验研究

采用砂柱在实验室内模拟井灌过程中注水井周围砂层的堵塞过程。通过测定渗透系数的变化来分析堵塞的程度，同时，通过测定水样悬浮物浓度、细菌数目、溶解氧、TOC等水质参数的变化来分析井灌过程中可能发生的物理、生物堵塞。试验分别采用平均粒径为0.59 mm和0.34 mm的两种砂样。试验结果分析表明：悬浮物颗粒填充砂粒介质空隙引起的机械堵塞和微生物积聚、繁殖堵塞介质空隙引起的生物堵塞是砂柱堵塞的主要原因；砂柱上部对悬浮物和微生物的过滤、吸附作用强，堵塞也更严重；介质粒径差异对堵塞过程和堵塞程度的影响明显，平均粒径较小的砂柱更容易发生堵塞，而平均粒径为0.59 mm的砂柱渗透系数减小持续时间长，渗透系数减小的幅度大。     

雨洪水回灌过程中堵塞滤层特征试验

采用室内砂柱试验模拟雨洪水回灌条件下含水层的堵塞过程,通过测定堵塞层的渗透系数和渗滤速率的变化分析回灌过程中的物理堵塞特征。试验结果显示,在回灌后36h,砂柱上部(25～40cm)的渗透系数明显减小,由初始的6.58m/d减小到3.72m/d,而中下部(40～70cm)的渗透系数变化很小,由初始的6.45m/d减小到5.25m/d;比较悬浮物质量浓度分别为50mg/L,100mg/L,200mg/L和400mg/L的回灌水回灌过程表明,悬浮物质量浓度越高,砂层的渗透速率下降越快;对比分析回灌前后的悬浮物颗分结果表明,回灌后的悬浮物(砂层表部淤泥层)出现细化现象;回灌过程中在砂柱表面形成的淤泥层和砂层上部的淤堵是整个含水层堵塞失效的主要原因。     

穆兴平原北区浅层地下水水化学分布特征 及其形成机理

采用2016年8月采集的192个地下水样品水化学数据,查明了穆棱河—兴凯湖平原(穆兴平原)北区第四系浅层地下水溶解性总固体(TDS)和地下水化学类型分布特征,并结合研究区水文地质条件和人类活动影响分析其形成原因。结果表明:穆兴平原北区浅层地下水主要以TDS小于0.5g/L的淡水为主,未见TDS大于1.0g/L的微咸水。地下水TDS受含水介质、溶滤作用和地表水-地下水交互作用影响,在区内呈多种分带规律。区内浅层地下水化学类型不具备明显的水平分带规律,主要以HCO_3-Ca·Mg型水为主,与人为活动较少的20世纪60年代背景水化学类型(HCO_3-Ca·Na型水)对照,地下水中硫酸根、氯离子及镁离子的增加与煤矿开采、生活用水污染及大范围农业施肥等人类活动相关。     

自来水厂反冲洗废水生物稳定性及回用研究

自来水厂中砂滤及活性炭工艺的反冲洗废水量大,具有循环利用的价值。然而,反冲洗废水中浊度、氨氮、COD_(Mn)、DOC、可生物降解溶解性有机碳(BDOC)、可同化有机碳(AOC)等对水质安全造成隐患。以南方某水厂(采用常规处理-臭氧-生物活性炭深度处理工艺)的砂滤池与炭池反冲洗废水为研究对象,通过探讨反冲洗废水水质的化学与生物特性,评价其回用价值。结果表明,回用水浊度明显高于原水,氨氮、COD_(Mn)、DOC含量无明显变化,BDOC浓度(砂滤池平均值0.638mg/L,炭池平均值0.447mg/L)高于原水中浓度(平均值0.331 mg/L);AOC浓度(砂滤池93.18μg/L,炭池97.78μg/L)低于原水中浓度(平均值106.36μg/L)。水温与回用水的生物稳定性具有较好的相关特性。研究建议可充分回收利用反冲洗废水,减少水厂的自用水量,为水厂水资源的可持续利用提供理论与技术支撑。     

干旱区高盐度潜水蒸发条件下土壤积盐规律分析

为分析干旱区高盐度潜水蒸发条件下土壤中盐分积累规律,利用室外土柱模拟试验开展了不同TDS(Total Dissolved Solids)(30和100 g/L)、不同包气带质地(细砂和粉质黏土)和不同潜水埋深(0.5、1.0和3.0 m)的高盐度潜水蒸发条件下分层土壤盐分的监测工作。通过对各个土柱不同深度7次取样得到的土壤平均含盐量数据分析表明:高盐度潜水蒸发条件下,潜水埋深越浅,土壤剖面上相同深度范围内的含盐量就越大;在其他条件一定时,包气带质地为粉质黏土的土壤剖面含盐量大于包气带质地为细砂的土壤剖面含盐量;由于黏性土的膜效应和土壤中积盐对土壤孔隙的填充作用,导致粉质黏土土柱上层的土壤含盐量表现为潜水TDS为30 g/L的大于潜水TDS为100 g/L的,在土柱下层的土壤含盐量表现为潜水TDS为30 g/L的小于潜水TDS为100 g/L的;由于TDS升高对毛细水的重力和土体结构的改变,随着潜水TDS的升高,粉质黏土土壤剖面上出现局部积盐深度下移的趋势。     

江西千烟洲农业生态系统水环境氮污染研究

本实验以氨氮(NH4+-N)、亚硝酸盐氮(NO--N)、硝酸盐氮(NO3--N)及总氮(TN)为研究目标,选取松塘水库、G井、Ⅰ井、人工鱼塘、甘家水井、架竹河为研究点.近期(2010年1月-2010年5月)水质动态监测资料表明,千烟洲农业生态系统水环境氮污染以硝酸盐氮(NO3--N)为主,地下水流场上下游差异性较大;地下水流场下游甘家水井,硝酸盐最高含量达22.56 mg/L,最低含量14.80 mg/L,超过世界卫生组织(WHO)规定的生活饮用水标准10 mg/L,检出率100％,出现了硝酸根型地下水;农忙时人工鱼塘、架竹河水中亚硝酸盐氮(NO2--N)含量明显升高,高达约0.20 mg/L,对水中生物的生长极为不利;河、库、井水中氨氮(NH4+-N))浓度差异不显著,但随时间变化差异明显.通过研究“三氮”在地下水中的转化规律,为农业生产和地下污染防治提供依据.     

水泥掺入砂质土壤入渗性能影响的试验研究

为揭示水泥对砂质土壤入渗影响规律,基于室内一维垂直入渗试验,研究不同水泥掺量、不同土壤容重(1.6 g/cm~3、1.8 g/cm~3)条件下渗透系数、累积入渗量随时间变化关系。采用Kostiakov模型对渗透系数、累积入渗量分别进行拟合,建立渗透系数、累积入渗量与入渗时间的关系。结果表明:随着水泥掺量的增多,砂质土壤的渗透系数逐渐减少,渗透系数与入渗时间呈明显幂函数关系;水泥掺量的增加使累积入渗量增长变缓,且累积入渗量与入渗时间呈显著幂函数关系。当水泥掺加量相同时,随着土壤容重的增加,渗透系数逐渐降低。     

腐殖酸对溴酸盐生成与控制的影响研究

含溴水源水在应用臭氧氧化过程中,存在致癌物溴酸盐生成或超标(10μg/L)的风险,过氧化氢投加能有效控制溴酸盐,然而在以往的研究中,不同的水源水应用过氧化氢控制溴酸盐的效果存在很大差异。以我国东部某水源水作为研究对象,考察水源水质因素中腐殖酸类有机物对溴酸盐生成与控制的影响。研究发现该水源臭氧氧化过程中溴酸盐生成量达到17.52μg/L,水中腐殖酸浓度(以DOC计)的增加使得体系内溴酸盐的生成量有所降低,当DOC增加2.0mg/L时,溴酸盐生成量降低到10.11μg/L。过氧化氢控制溴酸盐过程中,随着H_2O_2/O_3(g/g)的增加,溴酸盐生成量逐渐降低,当H_2O_2/O_3(g/g)为1.0时,溴酸盐被控制在标准以内,为6.32μg/L。当原水中腐殖酸含量增加时,溴酸盐生成量随H_2O_2/O_3(g/g)的增加而逐渐降低,且导致所需投加过氧化氢量减少,当DOC增加1.0 mg/L时,H_2O_2/O_3(g/g)为0.1,即能将溴酸盐控制在9.52μg/L,DOC增加2.0mg/L时,H_2O_2/O_3(g/g)为0.1,溴酸盐控制在7.92μg/L。     

第二松花江流域平原区浅层地下水脆弱性时变特征分析

以第二松花江流域平原区为研究区,选择了地下水埋深、净补给量、含水层介质、土壤介质、地形坡度、包气带影响、渗透系数7个指标,运用DRASTIC评价方法对浅层地下水脆弱性进行了评价,进一步分析了地下水脆弱性评价结果的影响因素。结果表明:(1)地下水脆弱性分区在整体上具有空间分带特征性,并与地貌分区具有良好的一致性,其中河谷平原区由于地下水埋藏较浅,地下水脆弱性较高,污染风险大;(2)受地下水位变动以及净补给量的影响,具体地段的地下水脆弱性等级也具有较为明显的年际与年内变化特征,但整体区域上的地下水脆弱性的相对级别仍受地貌格局的控制。在开展区域地下水脆弱性评价时,应注意选择具有代表性的时段数据进行评价。     

介绍几种砂砾石地基灌浆方法

在近几年的水利施工过程中,遇到很多砂砾石地基灌浆工程,在这里介绍几种施工方法。并不是所有的软土地基都适合灌浆,所以首先要对软土基进行可灌性判断;砂砾石的可灌性是指砂砾石地层能否接受灌浆材料灌入的一种特性。它是决定灌浆效果的先决条件。砂砾石地基的可灌性主要取决于底层的颗粒级配、灌浆材料的细度、灌浆的压力和灌浆工艺等因素。一般常用以几种指标衡量砂砾石地基的可灌性。1可灌比MM=D15/d85(1)式中D15为砂砾石层的颗粒级配曲线上含量为15%的粒径,mm;d85为灌注材料的颗粒级配曲线上含量为85%的粒径,mm。一般可灌比值M≥5~10。分析时还应考虑到地层颗粒<0·1 mm的含量及地层的渗透系数。2可灌性的判断用砂砾石层的有效粒径D10或渗透系数K判断其可灌性。渗透系数与有效粒径之间存在着下列关系:K=aD10(2)式中K为渗透系数,m/s;D10为有效粒径,cm;a为系数。一般认为,渗透系数K>3×10-4m/s的地层具有可灌性。砂砾石层的不均匀系数为:n=D60/D10(3)式中D60和D10为砂砾石层的颗粒级配曲线上含量为60%和10%的粒径,mm。不均匀系数反映了砂砾石层中颗粒大小的均匀程度,可供研究...     

新疆恰拉水库下游土壤水盐运移数值模拟

以新疆尉犁县恰拉水库下游荒地为研究对象,分析荒地土壤水盐的运移机理.根据野外监测资料和室内数据的机理分析,选取典型剖面进行土壤水盐运移规律模拟,并在此基础上运用数值模拟对土壤剖面水盐分布及不同地下水因素进行了预测.模拟结果表明:在强烈的蒸发条件下,土壤盐分在0～20cm表土层内积累最为明显;在不同地下水环境值预测中,地下水埋深在1.8m时全年积盐期0～40cm土层平均含盐量17.03g/L,较3.5m地下水埋深14.78g/L高15.22％;40g/L的地下水矿化度水在全年的积盐期0～80cm土层平均含盐量6.35g/L,比5g/L处理5.86g/L高8.36％.增大地下水埋深和降低地下水矿化度值,以减少土壤中的积盐量.     

引淡水与地下咸水混合灌溉开源分析

石津灌区地下淡水区以井灌为主,地下水咸水、微咸水区以渠水灌溉为主,近50年来,地下水埋深发生了不同的变化特征,井灌区地下水位埋深持续下降,由20世纪50年代的普遍小于4 m下降到目前的15～36 m;而渠灌区地下水位埋深常年在地下水强蒸发带区间波动,以蒸发排泄为主,由此提出了渠水和地下咸水、微咸水混合灌溉增加农灌水源的措施,并计算了混合后矿化度为1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5 g/L、和3 g/L时,可增加的农灌开采的地下咸水微咸水资源量为2 472.6×104～21 872.4×104 m3.     

平原水库渗流场模拟及渗漏量计算——以斗门水库试验段为例

以陕西省斗门水库试验段为例,通过野外取样及室内试验分析计算了库底沉积物的渗透系数,运用解析法求得了库区渗漏量和渗漏强度,采用数值法模拟了水库蓄水条件下的地下水流场变化。结果表明:库底沉积物渗透系数量级为10~(-3)m/d,渗漏强度约为14. 97 mm/a,库区东北部渗透系数及渗漏强度较大;库区渗漏量约为7 070. 05 m~3/a,约占总库容的4. 6‰,渗漏量变化受降水量影响较为明显;水库蓄水5年后区域地下水位整体抬升0. 1～0. 5 m,库区东北部地下水水力梯度明显增大,地下水流向发生偏转。     

拉林河流域地下水中稀土元素质量浓度及分异特征

为了解拉林河流域地下水中稀土元素(REE)的地球化学特征,通过稀土元素质量浓度测试和北美页岩(NASC)归一化分析研究区域地下水系统中稀土元素的质量浓度和分异特征,利用软件PHREEQC模拟计算研究稀土元素沿流向的形态分布特征。结果表明:拉林河流域地下水中稀土元素总质量浓度(ΣREE)较低,范围为0.030～2.649μg/L(均值0.328μg/L);轻稀土元素(LREE)相对亏损,而重稀土元素(HREE)相对富集,具有显著Eu正异常和轻度Ce负异常;地下水中稀土元素主要以LnCO_3~+和Ln(CO)3))2~-形态存在;随径流距离增加,地下水中ΣREE质量浓度明显下降,Eu正异常程度增大,LnCO_3~+和Ln(CO_3)_2~-形态质量浓度分别呈下降和上升趋势,稀土元素形成二碳酸配合物是造成重稀土元素相对富集的主要原因。     

MBBR处理高盐废水中试研究

高盐度会对微生物的生长造成危害,针对此问题,采用移动床生物膜工艺(MBBR)高盐驯化法来进行研究,通过小试研究了2种高盐驯化方法,一种为阶梯式高盐驯化法,另一种为直接高盐驯化法,最后驯化的目标氯离子含量都为12g/L。通过天津某污水处理厂中试测定,氯离子含量达到12g/L时,出水COD均值在30mg/L以下,出水氨氮均值在1mg/L以下,出水TN在10mg/L以下。由中试可知,MBBR工艺对高盐度废水具有良好的抗冲击能力,在进水氯离子含量高达12g/L及以上时仍可实现出水氨氮、TN等各指标稳定达标,系统能保持良好的处理效果,耐高盐性能佳。