可渗透反应墙的结构与设计研究

可渗透反应墙是一种地下水修复的新兴高效技术。总结了国内外可渗透反应墙修复受污染地下水的研究成果和动态,介绍了渗透性反应墙技术的基本概念、结构类型、组成、主要材料选取,论述了其设计程序,并参考若干个国外工程实践,结合岩土工程设计理念,分析了其设计过程中存在的问题,总结了一些经验公式。可渗透反应墙的反应墙的厚度主要由地下水流速和水力停留时间来确定,高度主要由不透水层或弱透水层的埋深和厚度决定,宽度主要由污染物羽流的尺寸决定。反应介质的渗透系数与含水层渗透系数的具体倍数关系应针对现场实际情况加以试验模拟分析确定。一般来说,渗透系数是含水层渗透系数的2倍以上。

污泥中水分布形式划分及脱水性能研究

为解决污泥脱水难问题,考虑有机质膜对污泥脱水的影响,重新对水分布形式进行了划分,将其分为重力水、封闭水、包裹水和结合水4种类型。通过自重沉降、离心脱水和盐溶液渗析试验,测定以上4种水分含量,计算污泥中各形式水分占总水分的比例;并与前人研究数据进行对比分析,对污水处理厂处理污泥的方法和技术提出改进建议。研究结果表明,(1)重力水、封闭水、包裹水、结合水占总水分的比例分别为47.6%、31.7%、17.5%和3.2%。(2)自重脱水试验得到的污泥含水率为90%左右,而国内污水处理厂经重力浓缩后污泥含水率仍旧高达98%,说明污水厂在进行浓缩处理后污泥仍保留相当多一部分水分,可以通过自重沉降的方式脱除,因此建议在今后的重力浓缩过程中,适当延长沉降时间,有利于提高排水量,减轻后续脱水处理的机械工作量和能耗。(3)盐溶液渗析法利用渗透压差值,能够脱除污泥中的大量水分。当溶液渗透压超过0.1 MPa,含水率可降低至60%以下,实现污泥深度脱水。利用盐溶液渗析的方式处理污泥,可以免去污泥预处理过程,避免环境的二次污染;稀释后的盐溶液可以浓缩后循环使用,利于降低污泥脱水处理总成本和能耗。该研究解决了现有水分定量手段无法与水分布理论结合的问题,可为今后污泥的脱水研究提供新的方法和思路。