上软下硬地层地铁盾构施工地表沉降模拟分析

为了研究上软下硬地层地铁盾构掘进引起的地表沉降规律,以某地铁工程大岭山东站—松山湖站区间盾构掘进项目为依托,通过实测和数值模拟,对比分析上软下硬地层盾构掘进及硬层比对地表沉降规律的影响。结果表明:单双线盾构掘进地表横向沉降规律分别呈V形和W形变化;盾构掘进时对前后地表变形影响的范围约为40 m,其中前方5 m至后方15 m范围内的地表沉降变化率最大;地表沉降随地质硬层比的增加逐渐减小,硬层比为16.7%~83.3%时,地表沉降变化较大,可将硬层比83.3%、16.7%作为上软下硬复合地层研究的上下限。

敞开式TBM隧道掘进施工技术研究及模拟分析

为了研究敞开式TBM在某西部高原铁路某隧道掘进过程中的锚杆支护施工技术,以某隧道工程为研究背景,采用现场实测和数值模拟分析敞开式TBM掘进锚杆施工技术及拱顶变形。研究结果表明TBM掘进采用超前预报、锚杆支护等措施有利于拱顶变形小及隧道安全;TBM掘进近接、到达和通过监测断面引起的拱顶沉降逐渐增加,分为缓慢增加、快速增加和稳定三个阶段;无锚杆支护比锚杆支护拱顶沉降大,锚杆支护可有效降低拱顶沉降,提高了隧道稳定性和安全性。

基于基尔霍夫定律的虚拟仿真管网平差优化设计

为解决管网平差精度和可视化问题,基于基尔霍夫定律,构建“衔接矩阵”“环路矩阵”和“追溯矩阵”3个矩阵进行管网平差;以各环闭合差的绝对值之和最小为目标进行规划求解,从而得到高精度的平差结果,完成管网平差的优化设计.把平差的数学模型和约束条件在Labview的编程平台上进行可视化编程,开发出环状给水管网的水力计算的虚拟仿真软件,以直观地展示平差的结果和节点处的压力.仿真结果显示,管网平差的四环闭合差绝对值之和为2.041×10^(-10) m,表明闭合差控制在了精度范围内,而且远远小于管网平差精度要求.实际工况模拟显示,利用虚拟仿真技术模拟管网平差甚至事故校核等,均具有高效、高精度和直观的特点,可大大提高计算效率和准确性.

光伏企业生产废水处理工程实例

河北某光伏企业生产废水处理工程采用预处理+生化处理+深度处理组合工艺,设计规模为1900 m^(3)/d,其中废水主要包含硅烷废水、制绒废水以及刻蚀废水,出水水质要求达到《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T 3923-2007)和《电池工业污染物排放标准》(GB 30484-2013)标准。自2017年9月正式运行以来,处理效果稳定,出水水质波动范围小,可达标排放。

热处理凹凸棒土对磷酸镁水泥性能的影响

为探究热处理凹凸棒土对磷酸镁水泥工作性能和力学性能的影响规律和机制,开展了水泥强度试验及凝结性能试验,并对水泥微观结构进行表征,分析了不同温度热处理后的凹凸棒土对磷酸镁水泥的凝结时间、流动度、抗压强度、抗折强度和微观结构形貌的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,凹凸棒土改性磷酸镁水泥的凝结时间逐渐延长,流动度增大,不同龄期的抗压和抗折强度均有提升。在4组热处理温度下,700℃热处理的凹凸棒土比表面积最低,更有利于磷酸镁体系早期工作性能和水化反应速率提升。同时,700℃热处理凹凸棒土含有更多活性SiO_(2)和Al_(2)O_(3),生成的硅酸镁和磷酸铝盐能够增强六水磷酸镁钾晶体的层间黏结作用,从而提高混合料的宏观强度。

粘土矿物材料用于水中硝酸盐去除的研究进展

硝酸盐污染威胁着环境安全和人体健康,储量高、易获取、低价高效的粘土矿物材料作为硝酸盐脱除剂极具潜力。首先从硝酸盐的特性和来源出发,介绍了用于水中硝酸盐去除的天然粘土矿物,包括高岭土、凹凸棒土、伊利石、海泡石和膨润土,发现它们普遍存在着离子交换容量较低、选择吸附性不高的问题。接着归纳了目前常用的改性方法和复合方法:两种方法均能有效提升粘土矿物材料对硝酸盐的脱除能力,改性技术能够改良其表面性质,调整表面官能团的种类和数量,其中表面活性剂改性所取得的成效更优;复合技术能够拓宽其功能性,获取更多的操作性和性能提升,其中同双金属离子或壳聚糖复合是更好的办法。然后分析了粘土矿物材料的毒性,总结出其具有制备低毒性和高生物相容性复合材料的潜力,但需要对改性剂的选择和使用浓度进行严格的控制。最后,展望了未来粘土矿物材料在硝酸盐去除方面的研究重点和发展方向,为开发用于硝酸盐去除的新型粘土矿物材料提供理论支持和参考。

阳离子型壳聚糖基絮凝剂的制备及其絮凝性能

通过紫外光引发CTA、DMDAAC和CPCTS三元单体接枝共聚制备CPCTS-g-P(CTA-DMDAAC)絮凝剂,探讨单体浓度、CPCTS与阳离子单体(CTA与DMDAAC)的摩尔比、阳离子度、光照时间对CPCTS-g-P(CTADMDAAC)特性黏度和接枝效率的影响,采用红外光谱、扫描电镜对其结构与组织进行表征,优化其制备和絮凝条件。结果表明:制备CPCTS-g-P(CTA-DMDAAC)的最佳条件为单体质量分数15%~35%、CPCTS与阳离子单体的摩尔比1∶4、阳离子度40%、光照时间120 min;优化制备的CPCTS-g-P(CTA-DMDAAC)特性黏度和接枝效率最高可分别达994.86 mg/L和95.67%;CPCTS、CTA和DMDAAC成功发生接枝共聚反应,共聚物表面有大量多孔或凸起结构,阳离子单体成功接枝到CPCTS骨架上。CPCTS-g-P(CTA-DMDAAC)的絮凝性能优于市售聚丙烯酰胺(CPAM)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC),其优化的絮凝条件为投加量4 mg/L,pH为6~9,对浊度的去除率可达90%以上。

基于可视化分析的聚合物透水混凝土抗压性能研究

选取构成透水混凝土的水泥用量、用水量、骨料级配、VAE(醋酸乙烯—乙烯)聚合物掺加量、SAP聚合物掺加量作为试验的主要影响因素,采用多因素多水平的均匀试验法设计法,以一种可视化的方法——M^(2)VA法分析试验结果,在满足透水性的前提条件下,以聚合物透水混凝土的抗压性能作为试验评定指标,对其配合比设计进行优化。试验结果表明,抗压强度受5个影响因素影响的顺序由强到弱分别为:用水量>骨料ST 1>水泥>VAE>SAP。符合良好抗压性能的适宜配合比为:用水量92.7~105.1 L/m^(3),骨料用量1275 kg/m^(3),ST1∶ST2=3∶1,水泥用量235~260 kg/m^(3),VAE掺量约为水泥用量的10%,SAP不掺或少掺,如此可以得到满足路用抗压性能要求的透水混凝土材料。

VPO-Ce/TiO_(2)催化剂低温脱硝性能研究

针对低温烟气脱硝过程中SO_(2)和水蒸气严重影响催化剂的活性的问题,制备了Ce掺杂的Ti基磷酸氧钒催化剂(VPO-Ce/TiO_(2)),并对其在低温下脱硝性能进行了研究。实验结果表明:Ce掺杂使VPO/TiO_(2)催化剂的比表面积由6.8 m^(2)/g提高到10.7 m^(2)/g,催化剂中V^(5+)和V4^(+)的H_(2)-TPR还原峰分别由原来的578℃和616℃偏移到538℃和601℃;同时,VPO-Ce/TiO_(2)的脱硝率在250℃时可达到96.8%。与未掺杂Ce的催化剂相比,最佳活性对应的温度点向低温方向偏移了50℃,并且具有同时抗硫抗水性能。

基于神经网络的聚合物透水混凝土抗折性能研究

为解决透水混凝土抗折性能较低问题,在满足透水性及抗压性要求的前提下,采用均匀试验法设计了11组不同配合比的试验并测定其28 d抗折强度,利用神经网络超强学习分析能力,建立以水泥用量、水用量、ST A(4.75~9.5 mm石子)、ST B(9.5~16 mm石子)、VAE(醋酸乙烯-乙烯)聚合物掺量、SAP聚合物掺量为输入,以聚合物透水混凝土的抗折性能为输出的5-8-8-1的BP神经网络模型,对透水混凝土的28 d抗折性能指标进行研究,从而对聚合物透水混凝土的配合比进行优化,找到满足路面结构抗折性能要求的适宜配比。

强度折减法在边坡锚喷支护中的优化设计

为了研究锚喷支护在边坡工程中的稳定性及优化设计,文章以某边坡为研究背景,通过FLAC3D模拟出边坡无支护时不稳定,对坡面布置锚杆,研究结果表明安全系数随锚杆竖向和水平的间距增大分别呈三次函数和抛物线下降,而锚杆长度不变时,随倾角增加抛物线先增加后减小,长度不同最优锚固角度也不同,范围为5~25°,随长度增加而减小。锚杆倾角小于25°时,随长度增加先增加后减小,存在最优锚固长度;当倾角大于25°时,随长度增加逐渐减小。在坡面中下部布置单排锚杆安全系数较高,单根锚杆中下部受力最大,向两侧减小。

准好氧矿化垃圾床对不同龄期渗滤液处理效果及光谱分析

实验分别用准好氧矿化垃圾床处理填埋龄为10年(老龄)、6年(中龄)、2年(年轻)渗滤液,通过CODcr、UV254、氮素的转化探讨了准好氧矿化垃圾床对不同龄期渗滤液的处理效果,并通过光谱表征探讨了渗滤液处理过程中可溶性有机物的转化过程。结果表明:准好氧矿化垃圾床对老龄、中龄及年轻渗滤液的CODCr平均去除率分别稳定在88.50%、90.72%及95.88%;UV254去除率分别为85.83%、91.15%及91.43%;NH+4-N平均去除率均在99%以上,对TN的去除率分别稳定在57.67%、49.56%及70.71%,表明准好氧矿化垃圾床对渗滤液的处理效果为老龄<中龄<年轻。光谱分析表明:渗滤液随着填埋龄的增加紫外区类富里酸逐渐增多而可溶性微生物降解产物及可见光区类富里酸逐渐减少。准好氧矿化垃圾床对紫外区类富里酸去除效率较低,可溶性微生物降解产物及可见光区类富里酸去除效率较高;渗滤液中芳香度较高,而矿化垃圾处理过程中能将渗滤液的芳香度降低,荧光物质的去除率表现为老龄<中龄<年轻。

碱激发钢渣矿渣复合基层材料的强度特性及微观机制

围绕钢渣再利用、钢渣矿渣复合材料强度提升及微观作用机理这3个问题,从无侧限抗压强度和劈裂强度两个指标分析混合料不同养护龄期下的宏观强度,同时进行XRD、SEM和热重分析等微观试验,探讨了在石灰激发作用下,钢渣矿渣基层材料的水化产物生成和强度变化内在机制。强度试验结果表明:当矿渣掺量在10%(质量分数)以内,石灰与矿渣的质量比在1∶1~1∶2时,混合材料各龄期的无侧限抗压强度和劈裂强度较高。微观试验结果表明:适量Ca(OH)2能够提高矿渣中SiO 2的水化反应速率,从而提升复合材料早期强度。此外,水化反应生成钙矾石、粉煤灰及钢渣中惰性组分的细料填充作用也是材料早强增长的有利因素。而粉煤灰的火山灰效应和钢渣中C 2S的持续水化反应则有助于复合材料后期强度的提升。

零价铁在污水脱氮处理中的研究进展

零价铁(ZVI)作为一种具有较强还原性能的无毒氧化铁材料,近年来已经成为了污水脱氮处理领域的研究热点之一。介绍了零价铁脱氮的基本原理,分析了影响零价铁脱氮效果的主要因素,总结零价铁在污水脱氮处理中的研究进展和相关应用。通过零价铁相关脱氮技术目前存在的问题,展望了未来零价铁在污水脱氮处理中的发展方向。

电催化氧化降解高浓度农药废水的研究

通过填充活性氧化铝粒子的电催化氧化反应器对含高浓度难降解有机物的农药废水进行了催化降解过程的研究。探讨了电导率、反应 pH、工作电流、电极板间距、空气流量以及催化剂填充率对农药废水降解效率的影响。结果表明,在电导率为3 890 μS/cm,反应pH为4.5,工作电流为0.286 A,电极板间距为3.5 cm,空气流量为2.0 L/min,催化剂填充率为 40% 时,农药废水降解效率达到最佳,此时 COD 去除率为 81.7%,COD 能耗为 7.35 kWh/kg,BOD/COD 值由 0.053 提升至 0.324,废水可生化性得到大幅提升。

光聚合壳聚糖基絮凝剂的制备及性能

通过马来酸酐酰化改性壳聚糖,制备水溶性的马来酰化壳聚糖(MHCS);采用紫外光引发MHCS和丙烯酰胺(AM)接枝共聚制备P(MHCS-AM)絮凝剂。探讨单体含量、反应时间、醋酸含量、壳聚糖与马来酸酐的摩尔比对P(MHCS-AM)特性黏度与接枝效率的影响,采用红外光谱、扫描电镜、差热热重对其结构与组织进行表征,优化其制备和絮凝条件。结果表明:制备P(MHCS-AM)的优化条件为单体质量分数12.5%~17.5%、反应时间3~5 h、醋酸质量分数2%~4%、壳聚糖与马来酸酐的摩尔比1∶2~1∶4,P(MHCS-AM)特性黏度和接枝效率最高可分别达2368.09 mg/L和163.7%;MHCS和AM成功发生接枝共聚反应,MHCS表面有大量多孔或凸起结构,AM成功接枝到MHCS骨架上,P(MHCS-AM)在常温条件下性质稳定不易发生分解;P(MHCS-AM)的絮凝性能优于市售的聚丙烯酰胺(PAM)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)等絮凝剂,其优化的絮凝条件为投加量2~4 mg/L、pH值6~9、水力条件G为200 s^(-1),对水体浊度的去除率可达85%以上。

城市垃圾渗滤液处理现状与展望

城市垃圾无论采取何种处置工艺都会不可避免的产生渗滤液。垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水,富含有毒有害物质对环境危害大,一直面临着处理工艺复杂、达标难、处理成本大的问题。本文分析和探讨了目前我国渗滤液主流处理工艺优缺点,提出了未来在大力推行城市垃圾分类处理,实现渗滤液减量化的前提下最终逐步形成渗滤液的“减量化 + 无害化 + 资源化”的综合处理对策。

电加热原位热脱附修复技术的应用及效果分析

以苏南某化工厂退役场地修复项目为例,详细论述了该项目电加热原位热脱附设计参数、运行及二次污染防治效果,并分析了土壤质地、加热温度及加热时间等因素对治理效果的影响。研究结果表明:电加热原位热脱附在粉砂层最快的温升达到了0.91℃/d;当加热温度为100℃、时间为150 d时,土壤污染物全部降到目标值以下,样品达标率为100%,并有效地控制二次污染物的排放。

蜂窝式VPO低温脱硝催化剂浸渍法成型实验研究

采用超声辅助溶液浸渍法制备蜂窝式钒磷氧(VPO)低温脱硝催化剂,考察活性组分水浴加热时间、载体浸渍时间、浸渍温度、超声时间和超声功率等成型工艺因素对其催化转化NOx性能的影响,优化催化剂成型工艺条件;同时,对制备的蜂窝式VPO催化剂的机械强度和抗硫抗水性能进行研究。结果表明:蜂窝式成型催化剂最佳活性对应的制备条件为蜂窝载体在活性组分溶液(水浴6 h,80℃)中浸渍4 h(60℃),辅以超声1.0 min(250 W);此条件下制备的催化剂在反应温度180℃时的脱硝率为95%,240℃时的脱硝率接近100%,其机械强度符合国家标准,且具有良好的抗硫抗水性能。

新型磁工艺在污水处理中的应用

水环境污染是目前比较严峻的问题,而采用磁技术可以有效提高出水水质。本研究将该技术应用于钢铁企业的污水处理。结果表明,磁技术对化学需氧量(COD)的去除率可达90%,对氨氮(NH_(4)^(+)-N)的去除率可超过80%,对总氮(TN)的去除率可达70%,同时,该技术减少了泥水分离时间。因此,用磁性活性污泥处理工业污水是可行且有效的。