向列相液晶流的模块grad-div稳定化有限元方法

该文针对向列相液晶流,提出了一种模块grad-div稳定化有限元方法,主要是在向后欧拉格式中增加了一个后处理步骤.该方法可以惩罚原有格式的质量不守恒性,但不会随着稳定化参数的变大而使计算时间增加.此外,该文给出了向列相液晶流的速度和分子方向的误差估计,还通过数值实验验证了理论分析.

定常不可压Navier-Stokes方程的两水平grad-div稳定化有限元方法

使用标准的混合有限元方法数值求解定常不可压Navier-Stokes方程所得速度解的精度常常受压力的影响。为了克服或减弱压力对速度精度的影响,本文将grad-div稳定化方法和两水平有限元方法相结合,提出数值求解定常不可压Navier-Stokes方程的两水平grad-div稳定化有限元方法。首先在粗网格上求解grad-div稳定化的非线性Navier-Stokes问题,然后在细网格上分别求解grad-div稳定化的Stokes型、Newton型和Oseen型的线性问题。最后给出数值算例验证两水平grad-div稳定化有限元方法的高效性。

矿渣复合物固化/稳定化铅污染沙土特性

为研究环保材料对铅污染土固化/稳定化效果,以干旱半干旱地区重金属铅污染及固体废弃物资源化利用为研究背景,使用固体废弃物高炉矿渣协同水泥制备新型固化材料地质聚合物,探讨其固化重金属铅的宏观力学表现及微观机理变化。基于水泥基固化重金属铅污染土,探究不同比例下地聚物-水泥的强度表现及毒性浸出表现,对性能突出组进行微观试验表征。试验结果表明:80%的矿渣地聚物协同水泥相比水泥基及其他分组拥有更好的固化/稳定化重金属铅的表现,污染程度③下抗压强度及毒性浸出结果显著优于其他分组;X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)等试验显示80%矿渣地聚物内部结构完整且连结密实,水泥固化体内部变化剧烈,水化反应受到重金属抑制,整体结构松散,存在密度低且不连续。

改性淀粉对垃圾焚烧飞灰中Pb和Cd稳定化研究

垃圾焚烧飞灰中Pb和Cd对人体及环境危害极大且浸出质量浓度严重超标。为稳定飞灰中的Pb和Cd,合成了一种以玉米淀粉为主体的有机螯合剂,用于处理飞灰中的Pb和Cd。通过改变螯合剂投加质量分数、养护时间、液固比(mL∶g)和pH值来研究螯合剂稳定效果并进行表征。X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)结果显示,改性处理未改变玉米淀粉的结晶结构类型。通过对结晶度计算,表明改性过程发生在淀粉结晶区。扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)结果显示,处理前飞灰比表面积较大,飞灰经过改性玉米淀粉处理后粒径明显增大,降低了飞灰比表面积。通过傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared,FT-IR)光谱表征,显示飞灰处理前后主要存在碳酸盐、硫酸盐和硅铝酸盐。采用单因素试验确定改性淀粉螯合飞灰Pb和Cd的最佳条件为:改性淀粉投加质量分数为3%、养护时间为24 h、液固比(mL∶g)为2∶5、pH值为7~9。该条件下,Pb和Cd浸出质量浓度最低分别为0.162 mg/L、0.087 mg/L,对Pb和Cd稳定化率均大于93%,浸出质量浓度远低于《生活垃圾填埋场控制标准》限值。淋溶试验显示,淋溶速率较慢及酸雨条件下,螯合体中Pb和Cd的溶解程度较高。

铅锌冶炼重金属重污染土壤稳定化研究

针对部分铅锌冶炼场地遭受严重重金属污染的问题,采用基于铁的稳定化材料FeCl_(3)+CaCl_(2)+NaOH+Ca(OH)_(2),FeCl_(3)+CaCl_(2)+NaOH+Ca(OH)_(2)+Na_(2)S及FeCl_(3)+Na_(2)HPO_(4)进行修复。根据TCLP浸出法评估效果,选出最佳组合为FeCl_(3)+Na_(2)HP0_(4),该组合在3个场地中使Pd浸出浓度分别下降96%,63%,61%,显著减少重金属迁移。研究突显了合适材料的选择对有效土壤稳定化的重要性。

铬污染场地固化/稳定化修复技术研究进展

固化/稳定化技术是当前国内、外处置重金属污染场地最常用的技术之一。固化/稳定化技术的药剂选择及施工工艺是影响最终修复效果的重要因素。通过综述铬污染场地的成因及固化/稳定化修复技术,重点从修复材料、施工工艺2个方面对修复铬污染场地的固化/稳定化技术研究进展进行总结;对比分析了不同修复材料的特性、作用原理、优缺点、适用性和不同施工工艺对修复效果的影响,并提出了未来发展和研究需求,为今后开展铬污染场地固化/稳定化修复工作提供一定借鉴。

米糠酸败机制及其稳定化研究进展

米糠是稻谷加工过程中的一种副产物,营养价值极高;由于其在储藏过程中极易酸败变质,在食品工业应用中受到极大限制,目前主要用作动物饲料,附加值较低。脂肪酶和脂氧合酶的存在是导致米糠快速酸败的主要原因,此外,米糠中水分活度、微生物以及酚类物质也对酸败变质反应有一定影响。对米糠进行钝酶稳定化处理是实现米糠高效增值利用的关键前提。本文综述了米糠的酸败机制、常见稳定化米糠的方法及其对米糠品质及营养特性的影响,旨在为米糠作为食品级原料的研发提供一定的借鉴和指导。

CGF固化/稳定化重金属污染土强度及浸出特性

通过CGF(由电石渣、粒化高炉矿渣、粉煤灰组成的固废基固化剂)固化/稳定化不同土质种类(由不同黏粒、粉粒、砂粒配比调配)、不同复合重金属(Cu、Ni、Pb、Zn)含量的污染土,借助宏微观试验研究固化/稳定化污染土的强度特性、重金属浸出特性以及固化/稳定化机理.研究结果表明:CGF固化/稳定化重金属污染土强度和重金属浸出浓度主要由养护龄期、重金属含量和土质种类共同决定;随着养护龄期的增加,固化/稳定化污染土强度逐渐增加,但不同重金属含量的强度变化规律不同,存在重金属“临界含量”;随着养护龄期的增加,重金属浸出浓度逐渐减小,其浸出浓度变化规律亦存在重金属“临界含量”,该“临界含量”由养护龄期和土质种类控制,固化/稳定化Clay污染土在7,28,90d的“临界含量”分别为200,300,600mg/kg,28d时固化/稳定化Clay、CSSM511、CSSM111污染土“临界含量”分别为300,200,200mg/kg,固化/稳定化CSSM011污染土不存在“临界含量”.CGF固化/稳定化重金属污染土作用机理包括固化剂对重金属离子的化学沉淀、包裹、吸附、离子交换等稳定化作用和土中黏土矿物对重金属离子的稳定化作用.

微波耦合硫酸亚铁对铬渣的稳定化效果和机制研究

安全处置的铬渣常出现“返黄”现象,这与未溶解的含六价铬(Cr(Ⅵ))矿物再次释放Cr(Ⅵ)有关,因此在修复过程中,彻底溶解不稳定的含Cr(Ⅵ)矿物,使其充分释放Cr(Ⅵ)是实现铬渣长效稳定的关键。该研究利用微波(MW)快速溶解铬渣中Cr(Ⅵ)矿物——钙钒石,再耦合硫酸亚铁(FeSO_(4))实现了铬渣的高效稳定。MW辐照显著降低了钙矾石溶解的表观活化能(35.8 k J/mol),促进钙矾石快速溶解释放Cr(Ⅵ)。而FeSO_(4)水解酸化产生的硫酸(H2SO_(4))在MW场下进一步促进了含Cr(Ⅵ)矿物水滑石的溶解,实现了铬渣中Cr(Ⅵ)矿物的完全溶解。同时,MW显著提升了FeSO_(4)对Cr(Ⅵ)的还原效率,在低功率MW(462 W)耦合低剂量FeSO_(4)(w=21.5%)处理下,Cr(Ⅵ)的还原率达到100%。更为重要的是,MW促进了生成的三价铬(Cr(Ⅲ))固定在Cr(Ⅲ)矿物(Fe O·Cr_(2)O_(3)和Cr_(2)O_(3))晶格中,1年后未出现“返黄”,实现了铬渣的长效稳定。该研究为MW耦合FeSO_(4)在铬渣稳定化处理领域的应用提供了数据支持和理论基础。

石膏钙源微生物固化/稳定化锌污染粉土试验研究

微生物固化/稳定化重金属污染土时,反应速率过快和高浓度盐离子对细菌活性的抑制作用是阻碍单次搅拌工艺应用的关键问题。采用低溶解度的石膏(二水硫酸钙)作为钙源,以钙盐掺量和锌污染浓度为控制变量,进行微生物单次搅拌固化/稳定化锌污染粉土试验,研究固化/稳定化锌污染粉土的强度、锌离子浸出浓度和形态的变化规律。试验结果表明,锌污染浓度为500 mg/kg的污染粉土固化强度较处理前提高了77.3%,锌离子浸出浓度较处理前降低了87.3%;固化/稳定化后,锌污染粉土强度大幅提升,重金属锌迁移性明显降低;固化/稳定化锌污染粉土中有碳酸钙、碳酸锌和碱式碳酸锌生成,碳酸盐晶体聚集形成多孔簇状团聚体。研究结果表明,基于石膏钙源的单次搅拌微生物矿化处理能够有效固化/稳定化锌污染粉土,具有良好的应用潜力。

油水混相泡沫的稳定化研究进展

油水混相泡沫是一种特殊的泡沫体系,由于其在化工、食品、药品等领域的广泛应用,因此对其稳定化机制的研究变得越来越重要。基于最新研究进展,研究了影响油水混相泡沫稳定性的因素,包括表面活性物质、油相以及一些其他因素,以探究其对泡沫的发泡性能和稳定性的作用机制,并着重论述了油相的种类、含量对泡沫稳定化的影响,最后探究了温度、矿化度以及不同表面活性剂和颗粒或者油相的耦合对泡沫稳定性的影响。文章还提出了一些未来的研究方向以及利用新型材料和纳米颗粒技术开发更有效的泡沫稳定化方法,对于深入理解油水混相泡沫的稳定化机制、优化泡沫性能、开发新的应用和解决相关领域的问题具有重要意义。

重金属污染土壤修复固化/稳定化技术研究现状及存在问题分析

重金属污染物可引起土壤结构、功能以及理化性质等的变化,导致其质量恶化,亟需解决重金属离子对土壤造成的污染问题。文章分析重金属的污染状况,归纳总结了重金属在土壤中的存在形态、转化及迁移路径。针对目前广泛研究的固化/稳定化修复技术,分析了该类技术对土壤中重金属污染物的修复机理和影响因素。结果表明:固化稳定化材料具有复杂的结构,但对其机理研究不充分,在修复土壤中的重金属离子时,只是改变其在土壤中的存在形式,无法完全去除;固化/稳定化技术往往会忽略修复后的长期有效性,缺乏对实际工程的实际应用和监测评估。未来土壤重金属固化/稳定化技术的发展方向为开发多种联合修复技术,以有效解决土壤污染的问题。

稳定化退火温度对5059铝合金冷轧板材组织及性能的影响

对5059铝合金冷轧板材进行了不同温度(125~275℃)保温1 h的稳定化退火处理,研究了稳定退火温度对板材组织性能的影响.研究结果表明:变形量为62.8%冷轧板材的变形组织内形成了穿过多个纤维状晶粒的剪切带;板材经不同温度(150~225℃)保温1 h退火后,沿剪切带析出连续的β相,这些板材在晶间腐蚀过程中沿着剪切带形成了腐蚀沟壑.随着退火温度由125°C升高至275℃,5059铝合金冷轧板材的屈服强度和抗拉强度分别由386,474 MPa降低至301,407 MPa;延伸率则由10.4%升高到18.1%.5059铝合金冷轧板材单位面积内腐蚀量则先由125℃×1 h退火板材的13.7 mg/cm^(2),升至200℃×1 h退火板材的53.8 mg/cm^(2),再逐渐降至275℃×1 h退火板材的4.9 mg/cm^(2).

废旧混凝土再生材料在沥青混凝土中的稳定化利用研究

为实现废旧混凝土的便捷、高效再利用,在分析不同粒径范围再生材料的宏、微观性质特征及其沥青混凝土主要工程性能的基础上,确定可克服再生粗骨料性质缺陷的再生材料适用粒径范围以及该粒径范围再生材料在沥青混凝土中的利用方案。结果表明:随着再生材料粒径的减小,由砂浆-碎石界面间隙、裂缝以及砂浆层内部孔隙、裂纹引起的再生粗骨料材料性质不佳以及性质变异性大的问题得到了显著改善,尤其当再生材料以粉状存在时,其材料性质非常均匀,因此建议将废旧混凝土以再生粉料的形式进行循环利用;引入高碱性水泥与再生粉料配合使用可消除再生粉料因SiO_(2)含量较高对沥青混凝土性能潜在的不利影响,再生粉料与水泥体积比为3∶1时可制备出水稳定性、高低温性能以及疲劳性能均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)要求的沥青混凝土。

重金属污染底泥固化稳定化效果研究

河流长期纳污易导致底泥污染,淤泥清理是河流治理的重要措施,对清理的淤泥进行无害化处理有利于防止其二次污染。文章选取广东肇庆某河流重金属污染底泥作为样本,通过分析固化后重金属浸出质量浓度及其存在形态分布,研究了自制无机固化材料对淤泥中重金属的固化效果。结果表明:自制固化剂对底泥中重金属的稳定化作用明显,重金属的浸出毒性显著降低,且随着固化剂掺量增加和养护龄期的增长,固化效果更加明显;固化剂对重金属的固定主要是通过固化剂水化产物钙矾石、水化硅酸钙凝胶吸收重金属,使其转化为不溶态或稳定的络合态,宏观上表现为固化处理后残渣态重金属质量浓度的增加及其有效性的降低。

好氧修复下填埋场稳定化综合评价方法及其应用

好氧修复技术具有加速填埋堆体稳定化的优势,正确评估其稳定化进程对好氧修复系统的设计和运营具有重要的意义,但是现有指标数量众多且差异化大。考虑稳定化指标的敏感性和工程监测的难易程度,从稳定化机理出发,分别从气相、液相、固相和沉降4个层面筛选氧气利用率、归一化有机溶质指标、脱氮效率、生物降解度和相对沉降速率为评价指标,并将其统一划分为具有不同稳定化特征的3个阶段(好氧转化、半稳定化和后稳定化),提出指标权重和阶段划分标准。然后,构建了不同阶段中不同指标的隶属度函数,结合模糊综合评价理论实现对填埋场稳定化进程的综合性评价,并将其应用于某好氧修复工程案例。

颜春岭填埋场好氧稳定化过程关键技术与BIM应用

目前我国填埋场内垃圾普遍超出设计库容,并且持续产生渗滤液、恶臭有毒气体等有害物质,存在较大的环境风险及安全隐患。因此对生活垃圾填埋场进行生态修复工程,使其快速稳定具有重要意义。为此,本研究提出一种好氧稳定化过程关键技术,注入气体使垃圾堆体内的有害垃圾进行好氧反应,将填埋场从厌氧状态转化为好氧状态,加速填埋场垃圾的降解,渗滤液处理后回灌在填埋场中,防止造成二次环境污染。结合建筑信息模型(BIM)技术,建立三维立体模型,在设计阶段通过Navisworks软件等进行管道布局优化、碰撞检查、可视化交底,在施工阶段进行施工模拟、进度检查、工程量统计,在运维阶段利用监测平台对各项重要数据进行实时监测,以此为根据对好氧稳定化过程施加调控措施,提高氧气利用率,使好氧稳定化过程更加充分,保障填埋场好氧修复与环境治理工程的顺利进行。

污染土壤稳定化处理后铬返溶影响因子的研究

探究了稳定化处理后污染土壤中Cr的返溶影响因子。结果表明,对返溶释放促进作用最大的条件为:水淹、水溶液pH为1、40℃、一周鼓3 d氧气,这时土壤中Cr(VI)由10.00 mg/kg增至31.47 mg/kg,浸出液中总铬由0.15 mg/L增至0.36 mg/L。40℃、水淹、水溶液pH=1、水溶液pH=12、一周鼓3天氧气处理后Cr的有效态质量分数分别增加0.02%、1.46%、2.12%、0.03%、0.85%。含水率是影响污染土壤稳定化处理后Cr返溶的主要因素,pH为次要因素。在不同pH条件下,稳定化处理后的土壤中Cr的释放量皆与二级动力学方程拟合度最高。

稳定化元素对443铁素体不锈钢组织和性能的影响

通过金相、SEM和EBSD技术,研究了稳定化元素对443铁素体不锈钢组织和性能的影响。结果表明:单钛稳定443钢中液相析出的TiN可以作为等轴晶有效形核质点,铸还等轴晶率明显高于双稳定443钢的;单钛稳定443钢冷轧产品组织均匀性及抗皱性能均较好,柱状晶导致的(112)<110>不利织构明显减弱;由于NbC的析出,锯钛双稳定性元素增强了沉淀相与基体之间的粘附性,有效提高了材料的韧性;锯钛双稳定443钢中Nb元素可以提高钝化膜中Cr元素有效浓度,并且Nb元素还能增加钝化膜稳定性,从而显著提高443钢的耐点蚀性;由于Nb的晶界偏聚效应,铌钛双稳定443钢的再结晶晶粒尺寸较小。

铸造耐热铝合金的析出相及其稳定化策略研究进展

大动力/大功率器件对耐热铝合金的需求不断增大,铸造耐热铝合金大尺寸产品制备工艺成熟,因而其应用广泛。本文综述了铸造耐热铝合金的析出相与微观组织稳定化的研究现状,讨论了耐热铝合金的主要特征,总结了铸造耐热铝合金高温性能的最新研究成果,着重从耐热相的种类、形貌、粗化率方面进行评述,展望了铸造耐热铝合金的发展趋势。