超深基坑岩溶超大突涌水封堵抢险治理技术

在岩溶地区开挖超深基坑,当岩溶埋深较小且地下水较丰富时,基坑易发生底部突水、涌泥、涌砂等险情,严重时可造成基坑坍塌,直接影响周边环境安全。在地质条件复杂、岩溶发育、突涌水量大且险情紧急的情况下,外围帷幕注浆结合内部突涌水点反压封堵的常规封堵抢险方法见效慢、耗时久、成本高,突涌水无法快速封堵,险情无法快速排除。为此结合广州市综合交通枢纽地铁车站35m深基坑底部岩溶发生1000m3/h超大突涌水抢险工程,采用双液浆2层囊袋式内封堵注浆技术,在基坑内对突涌水点直接进行钻孔注浆封堵,利用囊袋保证双液浆可快速凝固,第1层囊袋封堵钻孔和涌水点,第2层囊袋封堵钻孔旁的岩溶孔洞、裂缝等,上下层囊袋互相补充,并对溶洞底进行双液注浆堵漏,防止浆液流失。工程实践表明,治理大涌水量、高水压的基坑岩溶突涌水时,双液浆2层囊袋式内封堵注浆技术具有易操作、直接、快捷、针对性强的特点,可实现快速有效注浆、快速抢险的目的。

纳米纤维素/二维材料纳米复合材料在水处理领域的应用进展

近年来,纳米纤维素在水处理领域受到广泛关注。纳米纤维素的羟基对带有离子结构的污染物表现出一定的吸引力,通过表面改性还可进一步提高其捕获能力。将纳米纤维素和石墨烯等二维材料复合能够制备高性能纳米复合材料,提高材料对污染物的选择性。本文介绍了纳米纤维素和常见的几种二维材料,综述了纳米纤维素/二维材料复合材料在水处理领域的应用,包括过滤、吸附、光催化降解3种处理方法,并对不同二维材料与纳米纤维素复合后在水处理领域应用中的差异进行了比较。

高通量-高截留率时间维度膜法水处理机理研究

传统固液两相流膜分离技术利用尺寸效应易受到渗透性-选择性权衡的制约、膜污染与浓差极化等挑战。通过引入旋转剪切动态膜技术与施加固液滑移边界条件,利用膜表面颗粒径向穿透膜孔的时间大于切向划过孔径的时间——时间维度选择性,可有效同步提升渗透性和选择性。通过建立滑移边界旋转剪切动态膜过滤模型,对稀悬浮液微滤过程进行有限元模拟仿真,并结合理论分析揭示了滑移速度、膜厚度与孔隙率等关键参数对膜分离性能的影响规律。结果表明,对于比颗粒直径大1~10倍的膜孔径,在时间维度选择性与流体剪切诱导颗粒迁移的协同作用下,可获取95%以上的微颗粒截留率和350 L(/m^(2)·h)以上的有效水通量。该研究结果进一步验证并拓展了时间维度选择性机理在微米尺度的适用性,并为高通量-高截留率动态膜法水处理技术提供了新思路。

面向水处理应用的二维MXene膜研究进展

MXene纳米片材料因其二维结构特性和丰富的表面基团而受到广泛关注。MXene纳米片组装成的二维层状膜,通过尺寸筛分效应和静电相互作用可实现溶液中小分子和离子等分离,在水处理领域有着巨大的应用潜力。然而,二维层状MXene膜仍然面临着严峻的挑战,如低稳定性、高内阻、水环境中易溶胀等,导致分离性能不理想。本文以层状MXene膜的分离机理为出发点,重点介绍了目前改善层状MXene膜分离性能的方法及研究进展,并对二维MXene膜水处理应用发展进行展望,期望对基于MXene膜的精密构筑和设计高性能分离膜提供有益参考。

WSS无收缩双液注浆技术在溶洞处理和基坑止水的应用

结合某项目基坑支护止水,工程桩溶洞处理,介绍WSS无收缩双液注浆技术在溶洞处理、基坑止水的方法及工艺,该技术可控制浆液在一定范围内固结土体,减少浆液大量溢出,降低成本,减少对周围建筑物的影响。满足不同的注浆加固要求;同时改变土体物理力学性能,提高土体的承载能力;固化土体以达到地基土加固及起到止水作用的效果。

二维MXene纳米通道膜的制备及分离性能

水资源短缺是制约社会和工业发展的关键挑战之一,二维(2D)纳米材料构筑的分离膜在水处理领域表现出潜在的应用前景,具有良好的分离性能和可调控的微结构.为了解决二维材料膜存在的制备困难和易溶胀等问题,本研究以多孔氧化铝(Al_(2)O_(3))为载体,利用真空抽滤技术引入孔径为0.34μm的改性碳纳米管(CNTs)过渡层,为膜层制备提供更多结合位点和静电结合力,在此过渡层上采用真空抽滤-热交联(180℃)技术制备出了二维MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x))材料分离膜,尽管热交联降低了纳米通道尺寸和渗透性,但提高了抗溶胀性.所制备MX-180膜纳米通道尺寸为5.0A,在0.1至0.5 MPa压力下的纳滤测试中,MXene膜的纯水渗透量为8.3±2.5L/(m^(2)·h·MPa),对KCl、NaCl、MgCl_(2)和四环素截留率达到67.87%、79.99%、85.66%和91.34%,具有良好的分离性能和抗溶胀稳定性.

两级膜蒸馏反应器在氨氮回收及水回用中的应用

近年来,膜蒸馏在高氨氮废水的处理与应用方面的研究受到越来越多的重视与投入。膜蒸馏可以用于高氨氮废水的处理,改善与提升水质,同时可以实现对高氨氮废水中的氨氮资源进行浓缩回收。主要对两级膜蒸馏反应器的提出以及其在氨氮回收与水处理中的应用进行介绍,最后探究了影响两级膜蒸馏反应器氨氮回收效率的因素。

预处理—两级好氧生化工艺处理PTA污水

针对洛阳石化总厂PTA装置污水,采用预处理-两级好氧生化工艺处理,CODcr由5000-9000mg/L降低到160mg/L以下。预处理采用旋流沉淀器进行酸沉,TA的去除率可达到60％-70％,既有效地回收了资源,又减轻了后续生化处理的负荷。

动量比对气液射入压载水管路混溶过程的影响

船舶排放的压载水是造成地理性隔离水体间有害生物传播的最主要途径,至今还没有一种环境友好的阻断方法。在压载水输运管路中,利用高级氧化技术可以有效致死水中携带的大量海洋微小生物,是目前实现在船在线治理远洋船舶压载水最可行的方法。但由于压载水排放量大、流速高,其与高级氧化剂溶液的混溶过程直接影响海洋微小生物的致死效果。针对这一问题,利用Eulerian-Eulerian双流体模型数值模拟了含有羟基自由基的气液垂直射入压载水输运管路的混溶过程。气体体积分数示踪结果显示,在约束横流环境中,冲击射流在上游壁面形成的scarf涡是形成下游反向涡旋对的主要原因,也是冲击射流与横流混合的源动力。同时也发现在下游壁面射流内存在气体集中的问题。

两段浓缩、两段回收模式的煤泥水流程

介绍了选煤厂通常采用的单段浓缩、单段回收模式的煤泥水处理流程存在的局限性,阐述了两段浓缩、两段回收模式煤泥水处理流程中四个作业的主要作用及工艺要求,根据多年的设计经验和选煤厂生产实践,对煤泥水浓缩及粗、细煤泥脱水回收设备的选型提出了看法和建议。

固-液两相流黑水管道冲蚀磨损的数值模拟研究

煤气化黑水处理系统管道由于其流体介质高含固体颗粒和腐蚀性介质,且工作在高温、高压差环境中,极易受到冲蚀磨损和腐蚀的耦合作用而失效,影响其服役寿命.采用计算流体力学(CFD)方法数值模拟研究了煤气化黑水处理系统固-液两相流管道的冲蚀磨损行为和机理,以及流体介质速度和固体颗粒粒径对管道冲蚀磨损的影响规律,并分析了盲通管和涡室结构对弯管冲蚀磨损行为的优化改善效果.研究结果显示,煤气化黑水处理系统管线的冲蚀高危区主要分布在弯管外拱和变径管等结构突变区域;管道冲蚀磨损行为与其内部流体的运动和颗粒冲击特性有关;管道的冲蚀率均随着流体速度的增加而加剧,而粒径对弯管和变径管冲蚀率的影响并非单调关系,这与颗粒受力作用有关;弯管优化分析显示,涡室结构可以降低弯管的最大冲蚀率,减缓弯管的冲蚀磨损.

两相厌氧-SBR法处理米粉厂废水工程实践

采用两相厌氧 - SBR法处理桂林市瓦窑米粉厂的生产废水 ,即在 SBR池前利用两相厌氧池进行预处理 ,减少 SBR池的有机负荷 ,节约投资 ,同时 SBR池不设污泥处理设施 ,占地面积仅 85 m2。一年多的实际运行情况表明 ,米粉厂生产废水经两相厌氧预处理后 ,BOD和 CODcr的去除率分别为 31.0 %和 5 3.0 % ,BOD和 CODcr分别降解到 5 87mg· L- 1 和 75 3mg· L- 1 ,BOD/ CODcr≈ 0 .78。经过 SBR池后 ,BOD和 CODcr分别降解到 2 4 .3mg· L- 1 和 77.1mg· L- 1 ,达到国家规定的《污水综合排放标准》(GB8978- 96 )的新改扩一级标准。

煤泥水处理两段浓缩工艺的应用探讨

介绍了在淮南矿业集团选煤厂在煤泥水处理中应用两段浓缩工艺的生产现状及设计中应注意问题,并提出了相应的建议。

冰点水的强化混凝剂及混凝方式优化选择

通过烧杯试验 ,比较了聚合氯化铝、三氯化铁、二次强化混凝的除浊和除有机物性能。结果表明 ,对于零度附近的冰点水而言 ,三氯化铁配合投加聚丙烯酰胺的混凝效果优于聚合氯化铝 ;二次混凝的效果优于一次投加 ,其中第一次混凝的搅拌时间在 90～ 12 0s为最佳。就助凝剂而言 ,聚丙烯酰胺的助凝效果明显比活化硅酸较好。另外发现 ,兼顾除浊和除有机物的效果评价和优选混凝剂的方法 ,是提高混凝沉淀工艺除污染效率的有效途径之一。

假丝酵母处理味精废水

利用从味精废水中筛选出的一株高活性假丝酵母Ｙ－１０进行味精废水处理．对ｐＨ、温度、接种量、装液量、处理时间等工艺条件进行了研究，确定最佳条件为：ｐＨ５．４，温度３０℃，接种量１０％．在最佳条件下应用新型气升式双向内环流动态反应器培养假丝酵母Ｙ－１０处理味精废水，废水ＣＯＤ去除率达９５．１％，菌体干重达２２．６２ｇ／Ｌ．

气液射入压载水排放管中混合过程的数值模拟

利用高效活性自由基在压载水排放管路中杀灭致死有害入侵微小生物,可解决目前各国海洋生态环境保护亟待解决的生物入侵问题.横流环境中的垂直射流,能够产生强卷吸反向涡旋对,具有较好的混合效果,以此实现气液携带的活性自由基与压载水在短距离的管路中快速均匀混合,以便使活性自由基充分接触并杀灭入侵微小生物.拟采用较成熟的假设各相均为连续相的Eulerian-Eulerian双流体模型对T型管路结构进行数值模拟,分析气体体积分数在管路中的演变,来表征射流与横流的混合过程.结果显示,沿横流横断面上,气体体积分数存在反向涡旋对,在横流纵剖面上,可以明显看到紊动射流的起始段、弯曲段和顺流段,其气体分数分布区的发展类似于单相自由射流.不同流速比的流场演变,因受壁面约束形成独特的结构特征,同时说明冲击射流在短距离内更有利于快速混合.

高有机物污染原水深度处理工艺选择和运行优化

P市地表原水受到有机物污染,水中CODMn经常高达10mg/L以上,为此,在G水厂的扩建工程中,采用了两级臭氧—生物活性炭深度处理工艺,以保证出水水质安全。水厂运行结果表明,在活性炭吸附饱和后,一级炭池出水CODMn仍有3～5mg/L,需二级臭氧—生物活性炭处理才能使出厂水CODMn小于3mg/L。当前后臭氧分级投加比例为3∶2时,有机物的去除率最高。

NaA/MCM-41微介复合分子筛的合成与表征

按n(SiO2)∶n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(H2O)=1∶1.5∶0.5∶100加料,在90℃下水热晶化3 h合成NaA微孔分子筛,再按n(SiO2)∶n(NaOH)∶n(CTAB)∶n(H2O)=1∶0.3∶0.3∶90依次添加到NaA微孔分子筛中,于110℃下水热晶化24 h合成NaA/MCM-41微介复合分子筛,并采用XRD、SEM(EDS)和TEM等方法对其进行了表征。吸附阳离子红X-5GN模拟染料废水结果表明,在50 mLρ(阳离子红X-5GN)=20 mg/L的水溶液中,NaA/MCM-41微介复合分子筛的投加量为0.6 g/L、pH=6、振荡时间为60 min时,脱色率可达到96.4%,比NaA分子筛和MCM-41介孔分子筛独自吸附脱色效果要好。

短时间微流水处理对草鱼鱼肉风味品质的影响

为改善草鱼鱼肉的风味品质,以池塘养殖草鱼为研究对象,采用室内微流水系统处理草鱼0、1、4、7 d。采用全二维气相色谱-飞行时间质谱技术,并结合相对气味活度值分析,筛选出不同处理时间草鱼鱼肉中的关键气味物质;同时基于液相色谱-质谱联用技术的代谢组学方法,研究室内微流水处理对草鱼鱼肉滋味成分的影响。结果表明,微流水处理时间对草鱼鱼肉中气味成分的含量和种类有明显影响。随着处理时间的延长,草鱼鱼肉的风味前体物质谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽和多不饱和脂肪酸相对含量增加,关键气味成分中呈青草味的己醛、呈鱼腥味的庚醛、呈绿霉味的(E)-2-戊烯醛和1-庚醇等不良气味物质相对含量降低,滋味物质中呈鲜味和甜味的氨基酸和核苷酸含量累积,呈苦味的氨基酸含量逐渐降低,从而改善了草鱼的肉质口感和风味品质。

二维纳米材料在水处理中的应用研究进展

随着工业的发展,原油泄漏事故的频发和工业污水的排放给全球生态环境及人类的健康带来了巨大的威胁。近年来,水污染问题也越来越受到人们的重视。纳米材料的出现为实现高效、低成本的水处理技术提供了新思路。近些年,以石墨烯、氮化硼纳米片以及二硫化钼纳米片为代表的二维纳米材料先后被科学家制备出来。由于它们具有较大的比表面积,因此有很强吸附性,也迅速成为水处理领域的研究热点。主要介绍了石墨烯、氮化硼纳米片以及二硫化钼纳米片3个典型二维纳米材料在水处理领域中的最新研究进展,并且总结了它们各自作为水处理材料的特点。最后,展望了它们的发展趋势。