页岩改性粘土作为垃圾填埋场防渗衬垫试验研究

为了研究页岩作为垃圾填埋场粘土防渗衬垫改性材料的可行性,通过页岩颗粒的吸附试验和粉碎页岩改性粘土材料的渗透试验,考察其对渗滤液中主要污染物NH4+、COD的吸附情况和确定满足填埋场衬垫渗透要求的粉碎页岩添加量。实验结果表明,页岩颗粒对垃圾渗滤液中NH4+达到吸附平衡需要24 h,对COD需要48 h。在吸附效果方面,页岩颗粒粒径在0.075mm以上时,对COD具有较强的吸附能力,吸附率在57.57%～61.75%之间,明显高于膨润土等土样;对NH4+吸附能力弱些,吸附率在27.21%～31.21%之间。粉碎页岩添加量在10%范围内时粉碎页岩改性粘土材料的渗透系数能够达到1×10-7cm/s以下,满足填埋场防渗衬垫的渗透要求。更多还原     

污染物击穿防污屏障与地下水土污染防控研究进展

鉴于防污屏障是控制固废填埋场地下水土污染的重要结构,为评价防污屏障的服役寿命,分别针对重金属和有机污染物,总结了污染物在黏土屏障和复合屏障中的一维运移解析解,包括非线性吸附条件下污染物在黏土屏障中的一维扩散解、污染物在有缺陷膜复合屏障中的一维运移解和温度场作用下污染物在黏土屏障中的耦合运移解析解等。评价了污染物击穿防污屏障长历时过程超重力离心模型试验的可靠性。对运行了17 a的安徽某填埋场进行现场调查,发现氯离子运移最大深度达9 m,钠离子和COD的运移深度在3~4 m。总结和评价了地下水土污染控制的竖向屏障技术,认为土-膨润土系竖向隔离墙技术在我国具有广阔的应用前景,并对今后的研究进行展望。     

填埋场黏土衬垫中起始水力梯度对污染物运移影响

垃圾填埋场黏土衬垫对防止渗沥液的渗漏和运移起到至关重要的作用,其中有些黏土渗流呈现非达西渗流现象,存在起始水力梯度i_0,然而起始水力梯度对黏土衬垫防污性能的影响尚未明确。为此,开展了起始水力梯度对污染物运移的影响研究。首先,在不同围压作用下,采用去离子水对黏土进行渗透试验;然后,在围压σ=200 kPa的条件下,分别采用水力梯度为0,12.5,25.0和375.0对4个平行黏土试样进行Na~+溶液渗透,定期测定渗出液Na~+浓度,并最终分层测定试样中Na~+的含量。结果表明:随着固结压力的增大,起始水力梯度越大;当水力梯度分别0,12.5和25.0时,渗出口无渗透液产生,并且Na~+在黏土中的迁移规律基本相同,即分子扩散系数基本相等;当水力梯度为375.0时,水动力弥散系数远远大于分子扩散系数。因此,可以认为当水力梯度小于i_0时,渗沥液不渗透或渗透很小,污染物运移以分子扩散为主;当水力梯度大于i_0时,污染物运移逐渐转为以对流为主。     

微波辐射处理酯化废水的工艺技术研究

采用微波辐射技术 ,建立了邻苯二甲酸二辛酯生产废水的处理工艺 ,以颗粒活性炭为催化剂 ,考察了活性炭种类 ,活性炭用量 ,活性炭粒径 ,微波辐射时间 ,微波辐射功率 ,pH等因素对处理效果的影响。结果表明 ,采用 12～ 16目的JX - 10 6型椰壳活性炭 5 g与 5 0mL废水 (固液比为 1∶10 )混合 ,在微波辐射功率为 5 0 0W ,辐射处理 5min的工艺条件下 ,废水的COD由 6 48mg/L降至70 1mg/L ,COD去除率为 89 2 % ,废水的 pH对处理效果几乎没有影响。进一步研究发现 ,在微波辐射场中废水中的有机污染物在活性炭表面通过吸附 -氧化协同作用而被迅速降解。动力学研究表明 ,该氧化过程符合一级反应动力学规律     

考虑地下水温度的土壤吸附氨氮动力学行为研究

吸附反应是氨氮进入地下水环境后发生的重要行为,直接影响氨氮在地下水中的迁移扩散规律。本文以阜新地区粉质黏土、细砂、粗砂为例,结合北方地下水温度,分别进行了温度在5、10、15、20℃时3类典型土壤的氨氮吸附动力学行为试验研究。试验结果表明:在5~20℃范围内,温度越低,粒径越小,3类土壤対氨氮的吸附量越大;5、10、15、20℃时粉质黏土、细砂与10、15、20℃时粗砂对氨氮的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型,5℃时粗砂对氨氮的吸附动力学过程符合准一级动力学模型,吸附过程均属于化学吸附;温度在5、10、15、20℃时细砂,粗砂的限速步骤为颗粒内扩散。     

惰性污染因子Cl-迁移特性的离心模拟试验研究

污染因子在土壤中迁移机理在室内多采用土柱试验开展研究,但对于低渗透性土壤(10-5cm/s),由于土壤渗透过程极其缓慢,其试验过程漫长甚至无法完成试验。离心模拟试验技术不但能够模拟重力场,而且也可以模拟污染物的迁移过程。本文利用LXJ-4-450 g-t离心机,通过专门研制的离心模拟试验装置,对惰性污染因子Cl-在低渗透性饱和黏土中的长期迁移规律进行了离心模拟试验研究,并对其在低渗透性饱和黏土中的迁移规律进行了模拟分析。研究结果表明,对低渗透性黏土采用离心模拟试验开展污染物迁移规律的研究可极大提高试验效率和可靠度。     

黏土矿物对工业污染物 Na+ 和 Hg2+ 的吸附试验研究

随着工农业生产的迅速发展,大量工业废水中的金属离子通过各种渠道进入了地下水系统,给地下水水资源的开发、利用带来了极大威胁。为了探讨黏土矿物对工业废水中金属离子的吸附规律,在平煤集团 30 万 t PVC 配套 25 万 t 离子膜烧碱项目的研究基础上,通过室内静态吸附试验,对黏土矿物吸附氯碱工业污染物的吸附能力进行了研究。结果表明：黏土矿物对 Na+ 和 Hg2+ 有很好的吸附作用, pH 值是影响其吸附效果的一个重要因素;随着介质的 pH 值增高,阳离子交换容量增加。该结果为干旱半干旱区合理利用污水资源,充分发挥黏土矿物在环境治理上的应用潜力,寻求可持续发展的新型环保材料提供了依据。     

微生物电解池改善垃圾焚烧渗沥液厌氧处理性能研究

垃圾焚烧渗沥液是一种含有多种污染组分的高浓污水,在渗沥液处理中常采用厌氧消化去除有机污染物。采用试验研究微生物电解池用于垃圾焚烧渗沥液处理的性能,试验结果表明：相比常规厌氧反应器,微生物电解池能够在更高的有机负荷下正常运行,具有更强的有机负荷耐受性和适应性;微生物电解池能够提高渗沥液中腐殖质等大分子难降解有机物的降解率,降低其在厌氧出水中的含量,有利于后续处理单元稳定运行;微生物电解池能够提高甲烷产量和甲烷产率,具有良好的能源回收潜能。     

有机膨润土在污水处理中的应用研究

通过正交试验研究了改性的有机膨润土对乌鲁木齐东郊污水厂污水中COD的吸附条件 及主要的影响因素,并确定了污水处理的最佳条件。结果表明:在试验条件下,有机膨润土对COD 有很好的吸附效果。有机膨润土对污水处理的最佳条件是新疆乌兰陵格产有机膨润土A,投加量为 8 g／L,pH为6,振荡时间为20 min,转速为150 r／min。同时探讨了有机膨润土A在污水处理中的 相关影响因素:pH是影响COD吸附效果的关键因素,其最佳取值范围为6-8;有机膨润土A投加 量的最佳取值范围是4-8 g／L;振荡时间的最佳取值范围是10-20 min。     

泥沙级配与成分对磷吸附作用影响试验研究北大核心CSCD

泥沙是水体中磷元素的重要载体,研究泥沙自身特性与磷吸附作用的相关关系对于了解磷在水体中的输运过程具有重要意义。为更加清晰地揭示不同级配和组分对泥沙吸附磷的影响机理,采用江苏沿海现场采集的泥沙进行恒温振荡试验,研究不同中值粒径和黏土含量的泥沙对磷的平衡吸附量和对固体浓度效应的响应。研究结果表明,黏土是泥沙对磷吸附作用的关键,黏土含量高的泥沙对磷具有更强的吸附能力,以黏土含量为变量的公式能更好地表现泥沙对磷的吸附现象。对于粗颗粒和细颗粒泥沙,固体浓度效应均导致单位质量泥沙对磷吸附量下降,在0.5~2.5 g/L的泥沙浓度范围内,两者响应趋势存在差异。     

A(缺氧活性污泥)/B(A/O淹没式生物膜)复合系统处理垃圾填埋场渗沥液

本文采用A(缺氧活性污泥)/B(A/O淹没式生物膜)复合系统处理垃圾填理场渗沥液.结果表明,对于COD=1693.9mg/L、NH_4~+-N=170.0mg/L和TN=190.0mg/L的填埋场渗沥液,经该复合系统处理后,出水COD、NH_4~+-N和TN分别降至97.9mg/L、8.3mg/L和49.5mg/L,相应的去除率分别为94.2%、95.1%、73.9%,达到良好的去除有机物和脱氮效果.同时发现渗沥液在填埋场渗沥液贮存池中经历了一定程度的厌氧降解过程,使COD达到50%的去除率.     

泥沙沉降对水库中磷的空间分布影响

磷是水库富营养化的主要影响因子,对泥沙有很强的亲和性。为探究水库中磷的空间分布规律,针对泥沙沉降过程中对磷的吸附影响进行了模拟试验,研究了不同环境因素耦合作用下泥沙沉降对水库中磷分布的影响。此外,基于量纲分析及多元回归法建立了液相磷浓度垂向分布公式。结果表明：泥沙沉降过程中对磷的吸附导致液相磷的垂向分布呈上浓下稀的趋势。泥沙粒径越小、含沙量越高、水深越大,则液相磷元素的浓度梯度越大,垂向分布越不均匀。液相磷垂向分布公式表明,液相磷浓度梯度与含沙量的1/4次幂、泥沙粒径的-2/3次幂和水深的1/3次幂成正比,液相磷浓度最小值与含沙量的-1/20次幂、泥沙粒径的1/10次幂和水深的-1/10次幂成正比。公式计算值与试验数据基本吻合,表明该公式对研究水库磷元素的空间分布有重要参考意义。     

北运河流域土沟段地下水水力截获效果评估

选择北运河流域土沟段于2016年开展为期69 d的水力截获试验。结果表明:20 m含水层降深为2 m,影响半径为80.2 m;60 m含水层降深为1.54 m,影响半径为150.6 m。试验期间,多数地下水水质指标浓度呈下降趋势,其中硫酸盐浓度下降幅度达57.9%,痕量有机污染物—邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯的最大下降幅度达96.3%。污染物浓度的变化与其所在含水层介质中发生的稀释作用、阳离子交换吸附及黏土矿物的吸附作用等密不可分。试验结果表明水力截获试验可有效控制和修复地下水污染。     

泥沙粒径对重金属污染物吸附影响的研究

本文系统研究了不同粒径泥沙颗粒对重金属污染物的吸附作用，粗细不同的泥沙对重金属污染物的吸附能力差异很大，因此研究天然河流泥沙吸附能力必须考虑泥沙组成的非均匀性和各级泥少的含量，度量泥少量粒吸附能力的标准主要是吸附活性组分的含量，而不仅是粒径大小。     

地下水中胶体临界絮凝铵氮浓度研究

为了了解地下水中各种类铵氮临界絮凝铵氮浓度的差别,采用批试验,对天然黏土胶体、膨润土胶体、高岭土胶体和不同粒径的天然黏土胶体的临界絮凝铵氮浓度进行了测定。结果表明:不同种类胶体的临界絮凝铵氮浓度有差别,天然黏土胶体、膨润土胶体、高岭土胶体的临界絮凝铵氮浓度分别为1 600mg/L,24 000mg/L和8 000mg/L。试验结果表明膨润土的稳定性最强,最不易受到铵氮的影响。不同粒径天然黏土胶体的临界絮凝铵氮浓度也不同,但是随粒径的变化呈现出一定的规律性,随着粒径的增大临界絮凝铵氮浓度减小,说明粒径较大的胶体的稳定性越差,越易受到铵氮的影响。总体而言,胶体的临界絮凝铵氮浓度和胶体种类和胶体粒径都有一定的相关关系。     

给水深度处理中活性炭筛选的研究

对8种活性炭进行了一般性能指标及表面官能团的测定、目标污染物2-甲基异莰醇(2-MIB)静态及动态吸附试验.结果表明:一般性能指标与对目标污染物静态及动态吸附试验的结果不符、相关性不好,说明对于活性炭在给水深度处理中吸附性能的优劣应该在综合分析、合理评定静态及动态吸附试验的结果后作出判断;在无条件进行动态吸附试验时,表面官能团可以与静态吸附试验一起作为选炭的参考因素.     

4种生物滞留填料对径流污染净化效果对比

为提高生物滞留系统净化效果,探讨了绿沸石、蛭石、活性炭、珍珠岩等材料用作特殊填料时对道路径流雨水中NH_4~+-N、TN、TP、COD等污染物的吸附性能。静态摇床实验研究了填料对各污染物的吸附能力,并建立了各填料等温吸附模型。结果表明沸石的综合吸附性能较好,活性炭次之,4种填料的等温吸附过程拟合结果基本符合朗格缪尔(Langmuir)吸附模型。以沸石作为特殊填料的小试结果表明,生物滞留系统对NH_4~+-N、TN、TP、COD的负荷削减率可分别达到70.59%、85.83%、79.98%、66.02%。从净化性能及经济性方面考虑,沸石作为生物滞留系统特殊填料是一种较好的选择。     

泥沙表面特性及其对磷吸附的影响

泥沙颗粒的表面特性是影响泥沙吸附污染物的重要因素之一.首先采用筛分和吸管法将混合泥沙分成了4个粒径组(粘粒和细粉沙组D1、中粗粉沙组D2、砂粒组D3和D4),并通过化学萃取法去除泥沙颗粒上的氧化物和有机物质等活性组分,而后研究了不同粒径清洗沙样的比表面积、孔体积变化及不同粒径下泥沙平衡吸附量的研究.结果表明泥沙的中值粒径与比表面积呈指数关系,当粒径减小到粘粒或细粉沙时,比表面积显著增大.在各个水相初始磷浓度下,泥沙对磷的平衡吸附量随着泥沙粒径的增大而减小,且存在最大吸附量.     

汤河水库底泥COD释放规律试验研究

采用室内模拟方法,研究了汤河水库底泥在不同浓度、温度、pH值、扰动、溶解氧条件下COD的释放特征。结果表明:河水COD浓度较高时,底泥仍会吸附有机污染物,成为有机污染物的"汇";升高或降低原水的温度,COD的释放量增加,所以维持常温可抑制COD的释放;水体pH值为8时有利于水体的稳定;扰动使得COD释放强度增大;贫氧条件可以促进底泥COD的释放。     

城市雨水径流多填料优化组合快速渗蓄试验研究

通过雨水径流渗蓄处理系统的填料筛选及多填料分层组合渗蓄处理径流的效能试验,分析了陶粒、稀土瓷砂、沸石、石英砂对城市雨水径流主要污染物COD及重金属Pb、Zn的吸附性能,研究了多填料优化组合快速渗蓄系统对径流污染物的处理效能。结果表明:陶粒、稀土瓷砂、沸石较石英砂具有更好的径流有机物及重金属污染物的吸附、离子交换等性能。将陶粒、稀土瓷砂、沸石组合作为径流渗蓄池的填料,3种填料各填装一层,每层厚度均为30 cm,则自上而下填料不同的填装组合方式,会导致径流渗蓄处理的效果有明显差异。渗蓄池填料自上而下的最佳分层组合为陶粒-稀土瓷砂-沸石,此时,径流COD、SS的渗蓄去除率分别高达94.82%、97.82%,对Pb、Zn的去除效率分别达到81.05%、75.64%,处理出水的COD约为50mg/L、SS约为25 mg/L、Pb、Zn浓度均约为0.13mg/L。对城市雨水径流的处理,该多填料优化组合快速渗蓄池较传统石英砂快滤池更高效。