泥浆压滤脱水复合絮凝剂的实验研究

为了研究废弃泥浆的压滤脱水性能,提高泥浆压滤脱水速率,采用正交试验的方法,对不同类型絮凝剂在不同剂量下对泥浆脱水的影响进行正交设计,采用泥浆压滤设备,获得不同加药量时泥浆脱水量与时间的变化关系,通过正交试验极差和因素分析,得到淤泥质粘土废弃泥浆压滤脱水剂的最优组合及其配比。结果表明,阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂与Ca(OH)2、粉煤灰、十二烷基硫酸钠等双组分或多组分压滤脱水剂要比单组分的脱水效果好,在多组分最优组合及最优配比下,泥浆的脱水速率得到快速提高,泥浆的脱水性能得到极大改善,研究结果对于工程中泥浆处理具有重要的技术指导意义。     

钻孔废弃泥浆絮凝压滤脱水的研究

为了研究复合絮凝剂对废弃泥浆压滤脱水性能的影响,采用正交试验的方法,对复合絮凝剂在不同剂量配比下对泥浆脱水的影响进行正交设计,利用泥浆压滤设备,得到不同加药量时泥浆脱水量与时间的变化关系,通过因素分析,得到了复合絮凝剂的最优配比。结果表明,加入阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂与Ca(OH)2、粉煤灰、十二烷基硫酸钠等有机、无机复合絮凝剂之后,泥浆的脱水性能得到极大改善;以泥浆的脱水量随时间的变化为依据,用函数拟合出加入絮凝剂之后泥浆的脱水量与时间的关系。研究结果对于工程中泥浆处理具有技术指导意义。     

泥浆压滤脱水过程的强化分析

本文试通过陶瓷生产中泥浆压滤脱水过程基本特征的分析、压滤脱水过程的数学描述、压滤脱水过程特征方程计算机计算结果的比较分析来探讨泥浆压滤脱水过程的强化途径。     

PAM 絮凝剂对钻孔粘土废弃泥浆脱水性能的影响

为了提高废弃泥浆的压滤脱水效率,选用PAM作为絮凝剂,采用物理-化学联合的方法,研究不同类型、不同分子量和不同加药量对钻孔粘土泥浆压滤脱水性能的影响规律。试验结果表明,阴离子型PAM絮凝剂能明显改善钻孔粘土泥浆的脱水性能;相对分子量为1000万的阴离子型PAM絮凝剂效果最优,并确定不同加药量对钻孔粘土泥浆压滤脱水的影响规律;在此基础上建立最优PAM絮凝剂压滤脱水的数学模型,为指导钻孔粘土废弃泥浆的处理提供一定的参考价值。     

石灰、石膏及混合絮凝剂对钻孔废弃泥浆压滤脱水性能的影响

以钻孔粘土废弃泥浆为研究对象,选用石灰和石膏作为絮凝剂,采用先单一、后混合添加的方法,按照先絮凝、后压滤的试验步骤,研究不同加药量时,石灰、石膏两种絮凝剂单独使用以及不同配合比时,絮凝剂对钻孔粘土废弃泥浆絮凝脱水的规律.试验结果表明,添加石灰和石膏絮凝剂后,泥浆压滤脱水规律呈非线性增长.添加单一絮凝剂时,泥浆压滤脱水速率随加絮凝剂加药量的增加而增大,存在最优加药量;添加混合絮凝剂时,石灰絮凝剂加药量的变化对泥浆压滤脱水具有较大的影响;当石灰絮凝剂加药量未达到最优时,石膏絮凝剂加药量的变化对泥浆压滤脱水影响较小,当石灰絮凝剂加药量达到最优后,石膏絮凝剂加药量变化对泥浆压滤脱水影响较大.并建立两者添加方式最优加药量时泥浆脱水数学模型.研究结果为工程中泥浆固液分离提供重要指导.     

压滤泥饼调制泥浆及其在砂层渣土改良中的应用研究

为解决泥水平衡盾构施工中压滤泥饼废弃产生的环保问题,提出一种利用压滤泥饼调制泥浆改良砂层渣土的新方法。从泥浆的密度控制、稳定性控制和粘度控制三个方面,开展压滤泥饼调制泥浆试验,从流动性与渗透性角度,确定改良砂层渣土的适宜泥浆掺量。结果表明：压滤泥饼调制的泥浆密度宜在1.29~1.34 g/cm³之间,掺入泥浆质量3%~5%的钠基膨润土,泥浆具有较高的稳定性和粘度。掺入渣土质量6%~10%的调制泥浆,便能达到与使用纯膨润土改良渣土相近的效果,泥浆用量大为减少。所以利用压滤泥饼调制泥浆并运用于砂层渣土改良是可行的,是一个节能环保的新思路。     

复合絮凝剂应用于废泥浆脱水的试验研究

随着地下工程的发展,钻孔废弃泥浆含水量高不易处理,所以废弃泥浆脱水的研究很有必要.主要探讨了复合絮凝剂(石灰、石膏、粉煤灰和高分子絮凝剂4种材料组成)对废泥浆脱水性能的影响,并安排了纯有机高分子絮凝剂和复合絮凝剂的对比试验,运用先絮凝后压滤的方法解决了废泥浆脱水问题.试验表明复合絮凝剂比高分子絮凝剂具有更好的絮凝脱水效果,并通过正交试验获得了复合絮凝剂各成分最佳掺量.为复合絮凝剂在废弃泥浆脱水中的应用起一定的指导作用.     

GNSS数字接收机中载波锁相环的工作带宽

首先对二象限反正切鉴相器输出的连续信号进行时域分析,并对其物理规律进行讨论。在此基础上研究了数字锁相环系统中预检测积分时间对鉴相器工作带宽的影响,发现鉴相器工作带宽的上界理论值与预检测积分时间之间存在反比关系,并给出了相应的关系公式。最后,通过系统仿真和对真实卫星信号的试验,验证理论研究成果的正确性。     

管道泥浆输移能力的试验研究

利用黄河堤防淤筑工程中采用的管道泥浆输送设备,通过现场观测获取施工管道的压力、流量、含沙量等资料,对管道泥浆输移能力进行了试验研究.首先对高含沙水流的阻力系数变化规律进行了分析,给出了阻力系数与泥浆Re数间的相关关系.同时分析了管道泥浆输送能力,引入反映管道阻力特性的综合排距概念,更全面、准确地反映了管道输送能力,提出的管道流量与综合排距的确定方法可供泥浆管道水力设计时参考使用.     

基于改进滤失试验的泥水盾构动态泥膜渗透特性研究

为了研究泥膜对泥水盾构开挖面稳定性的影响,通过改进滤失试验研究泥水盾构动态泥膜的渗透特性,提出泥水舱泥浆密度的计算方法,获得时间与泥浆滤失量的关系曲线和泥膜的本构参数（孔隙比-渗透系数-压力的相互关系）,推导动态泥膜平均厚度的计算公式. 由试验压力增长引起的泥膜孔隙比的减小,可以降低泥膜的渗透系数. CMC-Na对泥浆的改性效果最好. 添加高分子材料的泥浆形成的泥膜厚度变小,泥膜厚度与泥膜平均渗透系数存在正比关系. 在盾构掘进过程中,泥膜厚度会发生周期性变化,动态泥膜的周期时间取决于刀具的布局和刀盘的转速. 动态泥膜的平均厚度约为最大泥膜厚度的2/3.     

油田采出水压力式过滤器布水工艺优化

粒料层过滤是油田采出水处理系统普遍采用的工艺,与其粒料层的选择和布置一样,粒料过滤器的布水均匀性特征直接影响采出水的净化处理效果。利用Gambit建立模型并生成非结构化网格,基于Fluent软件中的DPM 模型模拟计算了过滤器内部压力场分布、过滤沿程压降特征、粒子运动迹线特征及粒料层表面的粒子分布与聚集行为,进而描述了油田常用压力式过滤器的布水特征,并进行了布水工艺优化。结果表明,相比于“条缝式” 布水模式的过滤器,“筛管式”布水更为均匀,不同处理量下的过滤轴线压降平均低出30.56%,且9筛管模式布水工艺的布水均匀性特征量能取得更为优越而稳定的分布。     

Settling,consolidation and shear strength behaviour of coal tailings slurry

The volume change and shear strength behaviour of tailings slurry with the changes in gravimetric moisture content is important to effectively utilise the storage volume and analysis of dam failure potential. Consolidation testing of tailings from a slurry-like to soil-like state is a critical task, and conventional consolidation apparatus does not have the capability of doing such testing, as the tailings slurries contain high water content. Settling tests conducted on slurries having a 25% solids concentration showed very low efficiency; final sediment was still slurry-like. An intrinsic point was identified based on pore water pressure dissipation during consolidation tests in a slurry consolidometer that can define two states of the tailings i.e. slurry-like and soil-like. In the slurry-like state, the volume change was greater for Slurry 2 than Slurry 1, while the inverse was observed in the soil-like state. The evolution of peak vane shear strength with the changes in moisture content was almost similar for both samples and obeyed the power function. Regression models have been developed and validated to predict the shear strength of materials at any gravimetric moisture content or void ratio.     

含固体微粒悬浮液的化学吸收动力学的研究

以氢氧化钙悬浮液吸收二氧化碳气体为例,对固体粒子参与化学反应的气液固三相反应过程进行了研究,提出气液固三相反应动力学模型,为验证模型的正确性,对上述反应过程的速率进行了实验测定,实验结果与模型计算结果相吻合。     

High Purity Hydrogen Production by Metal Hydride System:A Parametric Study Based on the Lumped Parameter Model

The simulation of hydrogen purification in a mixture gas of hydrogen/carbon dioxide (H₂/CO₂) by metal hydride system was reported.The lumped parameter model was developed and validated.The validated model was implemented on the software Matlab/Simulink to simulate the present investigation.The simulation results demonstrate that the purification efficiency depends on the external pressure and the venting time.An increase in the external pressure and enough venting time make...     

Enrichment of Cd~(2+) from water with a calcium alginate hydrogel filtration membrane

A new method was developed for effective enrichment of Cd2+ ions from water with a calcium alginate(CaAlg) hydrogel filtration membrane. First, the CaAlg hydrogel filtration membrane was prepared without a pore-forming agent. This membrane was used to remove Cd~(2+) via ion exchange with Ca~(2+), and the Cd~(2+) was preserved in the CaAlg hydrogel. Then, the CaAlg hydrogel containing Cd~(2+) was soaked in a sodium citrate solution, and the hydrogel was fully dissolved. The removal rate of the CaAlg filtration membrane reached almost 100% within 120 min when the Cd~(2+) concentration was under 1 mg/L. Factors affecting the removal rate were investigated, such as NaAlg concentration, operating pressure, operating time and the initial concentration of Cd~(2+). The effects of initial Cd~(2+) concentration, pressure and filtration time on the enrichment factor were also investigated. The results show that the enrichment factor reached 87.3 when the pressure was 0.18 MPa and the filtration time was 240 min. Different enrichment factors could be achieved by adjusting the operating pressure and filtration time.     

亚毫米级交联聚合物微球对核孔膜的封堵作用

通过过滤实验对SMG-mm 交联聚合物微球的大小和核孔膜孔径的匹配关系进行研究。结果表明,SMG-mm 微球分散体系对不同孔径的核孔膜的封堵效果差异很大,特定压力下存在一个与微球大小匹配最好的膜孔径;当质量浓度和膜孔径相同时,压力对微球的过滤结果有显著影响;在一定的质量浓度范围内,随着微球分散体系的质量浓度和过滤压力增加,封堵效果越好,但是当质量浓度超过最佳值后,封堵效果变差;SEM 观测结果表明,微球粒径与核孔膜孔径最佳匹配时才能形成有效的封堵。     

微米级交联聚合物微球对核孔膜的封堵作用

采用核孔膜过滤实验,研究了微米级交联聚合物微球的封堵性能。结果表明,矿化度对SMG-μm 微球的封堵效果有很大影响,随着NaCl的质量浓度增大,封堵效果越好;在压力和微球质量浓度相同时,不同核孔膜孔径的过滤时间有很大差异;SMG-μm 微球在较低压力下的封堵效果优于高压力的封堵效果;实验发现,质量浓度对过滤时间的影响比较复杂,没有明显的规律可循。     

Enrichment of Cd<Superscript>2+</Superscript> from water with a calcium alginate hydrogel filtration membrane

A new method was developed for effective enrichment of Cd²⁺ ions from water with a calcium alginate (CaAlg) hydrogel filtration membrane. First, the CaAlg hydrogel filtration membrane was prepared without a pore-forming agent. This membrane was used to remove Cd²⁺ via ion exchange with Ca2+, and the Cd²⁺ was preserved in the CaAlg hydrogel. Then, the CaAlg hydrogel containing Cd²⁺ was soaked in a sodium citrate solution, and the hydrogel was fully dissolved. The removal rate of the CaAlg filtration membrane reached almost 100% within 120 min when the Cd²⁺ concentration was under 1 mg/L. Factors affecting the removal rate were investigated, such as NaAlg concentration, operating pressure, operating time and the initial concentration of Cd²⁺. The effects of initial Cd²⁺ concentration, pressure and filtration time on the enrichment factor were also investigated. The results show that the enrichment factor reached 87.3 when the pressure was 0.18 MPa and the filtration time was 240 min. Different enrichment factors could be achieved by adjusting the operating pressure and filtration time.     

基于VB的恒压滤饼过滤过程模拟的研究

通过对过滤过程中基本方程的研究,为了减少过滤试验的工作量,采用计算机模拟的手段对滤饼过滤过程进行研究,将滤饼形成过程假想分割成诸多增量,从而利用时间增量,借助 VB程序设计语言,设计一套适用于恒压滤饼过滤的模拟程序,通过该程序,可以模拟计算出过滤过程中的一些相关参数和结果,为滤饼过滤过程的研究提供了一种可靠的新方法。      

基于颗粒吸附概率模型的渗透注浆滤过机制研究

滤过效应对悬浊液渗透注浆扩散具有重要影响,滤过系数为渗透扩散关键影响参数,现有研究多将该系数假定为常数,具有较大局限性。考虑渗流域内各组分质量守恒,引入线性滤过定律,采用颗粒沉积概率模型描述水泥颗粒在多孔介质内沉积吸附行为,建立了考虑渗滤效应的水泥浆液渗透注浆柱形扩散理论模型。基于一维渗透注浆试验过程信息,提出了柱形扩散理论模型参数反演确定方法。开展了三维渗透注浆柱形扩散模型试验,结合理论模型计算结果,对比分析了孔隙率及浆液压力时空变化规律,探讨了注浆速率及浆液水灰比对滤过机制影响规律,并对理论计算模型准确性进行了验证。结果表明,注浆速率越小,注浆口处孔隙率衰减量越大,同时孔隙率沿浆液扩散方向衰减越剧烈;浆液水灰比越小,孔隙率衰减越快,滤过效应越显著。与试验值对比,所建立模型孔隙率最大计算误差小于12%,注浆压力最大计算误差小于14.2%,所建立模型可较好地描述水泥浆液多孔介质柱形扩散过程。