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1.
液膜技术提取稀土的试验研究黄万抚王淀佐(南方冶金学院江西赣州341000),(北京有色金属研究总院,北京100088)关键词液膜稀土元素提取技术液膜技术是一种模拟生物细胞富集功能的新型分离技术,具有快速、高效、选择性强的特点。1液膜技术提取稀土的基本...  相似文献   

2.
以一体式膜生物反应器(SMBR)对生活污水进行处理,研究不同水力停留时间(HRT)条件下污泥浓度对有机物去除率的影响,并对所得试验数据进行曲线拟合,建立有机物去除率与污泥浓度的数学模型。试验结果表明:在溶解氧(DO)浓度为 2.0~3.0m g/L的条件下,HRT为3h、2h和 1h时,有机物去除率(η)随着污泥浓度的增大而增大,但当污泥浓度增大到 6000 m g/L时,η增大趋势逐渐减小,并趋于稳定。有机物去除率与污泥浓度的数学模型表明:有机物去除率(η)与水力停留时间(τ)、进水COD浓度(S0)和污泥负荷率(N S)等主要运行参数有关,并可以通过调节运行参数τ、S 0和 N S来达到所需要的COD去除率。  相似文献   

3.
非饱和土渗流与变形耦合问题的有限元分析   总被引:5,自引:2,他引:3  
徐炎兵  韦昌富  李幻  陈辉 《岩土力学》2009,30(5):1490-1496
基于多孔介质力学原理,建立能模拟非饱和土两相流动与变形耦合问题的理论模型。利用Galerkin法对控制方程进行离散,得到控制方程的有限元计算格式。在此基础上,自主开发了有限元计算程序U-DYSAC2,并对Liakopoulos两相流动试验这一经典算例以及重非亲水相流体(DNAPL)在饱和多孔介质中迁移的离心模型试验进行了数值模拟。计算结果表明,理论预测与试验结果基本吻合,验证了所提出的分析方法在模拟非饱和土渗流以及变形问题时的有效性,从而为定量研究饱和-非饱和渗流以及变形问题提供了一条有效途径。  相似文献   

4.
为优化高负荷生物絮凝-膜反应器(HLB-MR)的工艺参数,提高其资源化城市污水的效能,采用平行对比实验,考察了不同固体停留时间(tSR)条件下反应器的有机物去除效率、生物絮凝效果、有机物回收效果和膜污染情况。结果表明:在tSR分别为0.2、0.6、1.0 d时,HLB-MR反应器有机物去除效率均在85%以上,其出水化学需氧量(COD)质量浓度均保持在30 mg/L左右;反应器内的生物絮凝效果随着tSR的延长而增强,其胶体COD絮凝效率从tSR为0.2 d时的66%增加到tSR为1.0 d时的95%,与此同时,有机物的矿化损失率也逐渐增加,从tSR为0.2 d时的6.9%增加到tSR为1.0 d时的10.5%,总COD的回收率逐渐降低;反应器内浓缩液的膜污染潜势随着tSR的延长逐渐缓解,这与较长tSR条件下反应器内胞外聚合物(EPS)产量较高、生物絮凝效果较好、微细颗粒(0~1 μm)的颗粒浓度较低有关。经过综合对比分析,0.6 d为反应器较优的tSR参数,在该条件下,胶体COD的絮凝效率高达90%,膜污染程度较轻;总COD的矿化损失率低至7.4%,总COD的回收率(忽略膜清洗时有机物损失)可高达80%以上。  相似文献   

5.
反复抽灌作用下土层变形与地下水运动的关系本项研究通过室内模型系列试验,结合现场试验探索各种土层在反复抽灌水作用下的变形机理,从理论上开拓抽水压密与回灌膨胀的非弹性多孔介质变型模型以及非弹性多孔介质渗流理论。主要研究结果包括:(1)通过试验发现:抽水压...  相似文献   

6.
孔隙尺度多孔介质流体流动与溶质运移高性能模拟   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
深入探究孔隙尺度下的流体流动特性和溶质运移规律对石油开采、农田养分管理、地下水污染修复有着重要意义。以人工构建的多孔介质结构和同步辐射X射线显微CT扫描的土壤团聚体(分辨率3.7 μm)为研究对象,在空间节点数多达64 000 000的情况下,基于格子Boltzmann模型和GPU并行技术计算得到多孔介质流体运动和溶质运移过程的关键参数,并据此探究多孔介质空间异质性对水力学特性的影响。通过对3组不同结构的多孔介质比较发现,结构复杂程度最高的土壤样品和不规则堆叠的圆球结构的渗透率在100 mD(即10-13m2)量级,远低于规则堆叠的圆球结构(>20 000 mD);土壤的迂曲度为1.40~1.60,明显高于规则堆叠的圆球结构。研究结果表明,渗透率大的样品具有较小的迂曲度,这与结构的空间异质性有较强的关系;土壤的渗透率和迂曲度呈现各向异性;在水力梯度一定的前提下,渗透率较大的样品,纵向弥散系数也较大;同时,结构的异质性也会影响溶质的穿透曲线。本研究提出的模拟方法可在土壤结构中进行高效的水流运动和溶质运移模拟,可用于土壤多孔介质在孔隙尺度下的水力学特性研究。  相似文献   

7.
以石膏、浮石、硅藻土等材料为相似材料对多孔含水岩层进行相似材料模拟。试验中采用四因素(硅藻土水泥石膏比、标准砂浮石比、骨胶比、重晶石骨料比)、五水平的正交试验方法,分别对多孔含水岩层的相似材料试件进行密度、单轴抗压强度、孔隙率、弹性模量以及软化系数的测定,得出相应的物理力学性质指标,采用直观分析法分析各因素对物理力学性质的影响规律。分析结果表明:由于各配比度不同,相似材料强度分布范围较广,在与多孔岩层的岩石参数对比中发现,在一定的相似条件下,基本符合多孔岩层岩石的相似要求;硅藻土含量与密度、抗压强度、弹性模量、孔隙率呈负相关,与软化系数呈正相关;浮石含量与密度、抗压强度、弹性模量、软化系数呈负相关,与孔隙率呈正相关。所加入的两种材料可较好地模拟样品的多孔特性。在允许波动范围之内,所建立的模拟多孔含水岩层的经验方程可用于工程实践。  相似文献   

8.
多孔介质中毛细压力、饱和度和相对渗透率的确定方法   总被引:3,自引:0,他引:3  
目前石油溢出或者地下储油罐泄漏等原因引起的土壤和地下水非水相流体(NAPLs)污染问题越来越引起人们的关注,由NAPLs、水和气所组成的两相或三相系统中的多相流问题亦是当前的研究热点。其中毛细压力(h),饱和度(S)和相对渗透率(k)是多孔介质多相流研究中的三个重要参数,在多相流室内试验研究中是主要的物理监测量,而且三者之间基本关系式的确定是多相流模拟时进行流动控制方程求解的前提条件。本文从室内试验和模型关系两个方面综述了土壤中NAPLs、水和气所组成的多相流系统中毛细压力、饱和度和相对渗透率以及它们之间相关关系的确定方法。  相似文献   

9.
多孔介质渗透系数的空间尺度效应研究进展   总被引:6,自引:1,他引:5  
多孔介质渗透系数的空间尺度问题是一个与地下流体运动和溶质运移的数值模拟密切相关的应用性课题,广泛的应用需求和新的计算方法使其成为近年的热门课题之一。它涉及到相互联系的两个方面:①非均质介质场渗透系数空间尺度行为的分析与模拟;②将局部测量尺度下的试验参数转化为数值模拟网格尺度下的参数输入值的升尺度(upscaling)方法和计算模型。首先介绍了该课题在概念上的拓展及其物理含义,进而以方法为主线,对这一领域具有代表性的研究成果进行了分类和评述,讨论了该课题的研究对地下水流和溶质运移的模拟分析乃至整个多孔介质流体运动研究的意义。  相似文献   

10.
投加粉末活性炭对MBR运行性能的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
试验研究比较了在相同的进水和运行条件下,反应器1(投加粉末活性炭,投加量为12.3 g,使其质量浓度达到1 100 mg/L)和反应器2(未投加粉末活性炭)的膜透水性及对污染物的去除效果,并分析了粉末活性炭可以提高膜过滤性能的相关机理。试验结果表明:反应器1的膜通量衰减速率明显小于反应器2;投加粉末活性炭改变了混合液的性质,也大大降低了混合液中胞外聚合物和微细胶体的含量,从而减缓了膜通量的下降速度,可以使系统长时间地以相对高的膜通量运行。  相似文献   

11.
在单轴压缩数值模拟试验中,加载速率由每次边界条件变化幅度和边界条件变化后的平衡计算时间这两个因素共同控 制。同样的加载速率,两个因素的不同组合也会对加载效果有很大的影响。因此,探究以上两因素对岩石单轴压缩数值模拟 试验的影响机制,可对高效进行高精度的各加载速率下的数值模拟试验起到积极作用。本文使用MatDEM软件,基于软件自 动设定的加载区间以及标准平衡迭代,设置不同的应力施加步数Nd与平衡迭代比率Rb,进行不同加载速率下的数值模拟试 验。模拟结果表明:(1)单步加载后平衡迭代次数越多(Rb越大),该步中应力波传播与动能衰减越充分。在最优阻尼条件下, 当单步加载后平衡迭代次数等于40次(Rb等于0.8)时,每步加载中动能充分平衡,可以最低计算量取得准静态模拟结果; (2)单步加载应力增量越小(Nd越大),数值模拟试验精度越高;(3)当加载速率一定即计算量相同时,为保证更高的模拟试验 精度,应采用低单步应力增量与低单步加载后平衡迭代次数(Nd大、Rb小)的加载方案。本文为定量研究岩石加载速率问题和 相关数值模拟提供了参考。  相似文献   

12.
离散裂隙渗流方法与裂隙化渗透介质建模   总被引:4,自引:1,他引:4  
流体渗流模拟的连续介质方法通常适用于多孔地质体,并不一定适用于裂隙岩体,由于裂隙分布及其特征与孔隙差异较大。若流体渗流主要受裂隙的控制,对于一定尺寸的裂隙岩体,多孔介质假设则较难刻划裂隙岩体的渗流特征。离散裂隙渗流方法不但可直接用于模拟裂隙岩体非均质性和各向异性等渗流特征,而且可用其确定所研究的裂隙岩体典型单元体及其水力传导(渗透)张量大小。主要讨论了以下问题:(1)饱和裂隙介质中一般的离散流体渗流模拟;(2)裂隙岩体中的REV(典型单元体)及其水力传导(渗透)张量的确定;(3)利用离散裂隙网络流体渗流模型研究裂隙方向几何参数对水力传导系数和REV的影响;(4)在二维和三维离散裂隙流体渗流模型中对区域大裂隙和局部小裂隙的处理方法。调查结果显示离散裂隙流体渗流数学模型可用来评价不同尺度上的裂隙岩体的水力特征,以及裂隙方向对裂隙化岩体的水力特征有着不可忽视的影响。同时,局部小裂隙、区域大裂隙应当区别对待,以便据其所起的作用及水力特征,建立裂隙化岩体相应的流体渗流模型。  相似文献   

13.
基于孔隙网络模型的非水溶相液体运移实验研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈家军  杨建  田亮 《地球科学进展》2007,22(10):997-1004
进行多孔介质中非水溶相液体(Non Aqueous Phase Liquids,NAPLs)运移的微观机理研究,微观孔隙网络模型实验是目前应用比较广泛且行之有效的方法。通过网络模型实验,获得对NAPLs在多孔介质中运移更深入的认识。从多孔介质孔隙结构测量、孔隙网络模型制作、NAPLs运移网络模型实验和数值模拟4个方面评述了该方向的研究进展,结果显示测量孔隙结构方法、图像刻蚀技术、可视化测量实验数据方法等有力地促进了本实验研究的发展。分析了孔隙网络模型实验存在的问题以及未来的发展趋势,对开展孔隙网络模型实验研究有一定的启发作用。  相似文献   

14.
分析了移动床生物膜反应器(MBBR)的工艺原理及目前研究存在的缺陷,提出MBBR的挂膜过程对反应器的启动时间、生物相及废水处理效果有重要的影响。生物强化技术可以增强对特定污染物的降解能力,改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。在简介生物强化技术作用机制及影响因素的基础上,探讨将生物强化技术应用于MBBR启动过程中的必要性和可能性,对提高污水处理能力具有一定的参考价值,可以带来良好的经济和环境效益。  相似文献   

15.
模拟裂隙多孔介质中变饱和渗流的广义等效连续体方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
项彦勇 《岩土力学》2005,26(5):750-754
描述了一种计算裂隙多孔介质中变饱和渗流的广义等效连续体方法。这种方法忽略裂隙的毛细作用,设定一个与某孔隙饱和度相对应的综合饱和度极限值,并假定:(1)如果裂隙多孔介质的综合饱和度小于该极限值,水只在孔隙中存在并流动,而裂隙中则没有水的流动;(2)如果综合饱和度等于或大于该极限值,水将进入裂隙,并在裂隙内运动。分析比较了等效连续体模型的不同计算方法,并给出了一个模拟裂隙岩体中变饱和渗流与传热耦合问题的应用算例。结果表明,所述方法具有一般性,可以有效地模拟裂隙多孔介质中变饱和渗流的基本特征。  相似文献   

16.
抽灌水作用下土层变形及应力-应变本构律的研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
简要介绍了自行研制的高压渗透固结仪的主要结构及模拟试验方法,根据模拟试验资料,详细地分析了抽水压密与回灌膨胀过程的基本特征,确定了适用于解释含水层(组)土骨架抽水压密与回灌膨胀(回弹)力学机制的线性粘弹性应力-应变本构律的函数表达式。  相似文献   

17.
Fenton氧化膜-生物反应器出水中丙烯腈的实验研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
采用膜-生物反应器和Fenton氧化组合工艺对丙烯腈废水进行处理。从GC/MS测量结果来看,膜-生物反应器出水中主要物质为2,6双(二甲基-乙基)-4-酚、苯二甲酸和硝基苯二甲酸,均为生物难降解有机物,使出水不能达标。后续Fenton氧化工艺处理膜生物反应器出水,可以使COD含量等指标达到所要求的排放标准。经过膜-生物处理与Fenton法结合的优化工艺,COD去除率达到80%~88%,去除率达到98%,出水水质可达排放标准。Fenton氧化工艺的最佳工艺条件为:pH值为3.4,硫酸亚铁的投加量为700mg/L,双氧水的投加量为600mg/L。  相似文献   

18.
膜孔灌溉下土壤入渗特征的多因素分析   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
钟韵  费良军  刘乐  陈琳 《水科学进展》2018,29(4):505-513
为了研究土壤容重、初始含水率、压力水头、黏粒含量和入渗时间5个因素对膜孔灌自由入渗特性的影响,根据正交试验设计12组试验(9组试验,3组验证试验)。通过开展室内膜孔灌试验,研究了多因素交互对膜孔灌自由入渗单位膜孔面积累积入渗量、入渗率及平均体积含水率增量的影响,并分别建立了单位膜孔面积累积入渗量和湿润体内平均体积含水率增量与各影响因素之间的经验模型。两模型的均方根误差分别为0.032 cm、0.006 cm3/cm3,相关系数均大于0.97,决定系数均大于0.95(P<0.01),经验证模型计算值与实测值相对误差均在±13%范围以内。研究表明:压力水头对单位膜孔面积累积入渗量影响不显著(P>0.05),初始含水率对其影响显著(P<0.05),而土壤容重、黏粒含量和入渗时间对其影响极显著(P<0.01),其影响程度由大到小依次为入渗时间、黏粒含量、土壤容重和初始含水率;湿润体内平均体积含水率增量不受入渗时间影响,4个因素对其影响均极显著(P<0.01),其影响程度由大到小依次为初始含水率、土壤容重、压力水头和黏粒含量。研究成果可为进一步优化膜孔灌灌水技术要素组合提供理论依据。  相似文献   

19.
赵耀东  袁君健 《地下水》1996,18(4):172-174
对双层多孔混凝土滤水管、无纺布包单层多孔混凝土滤水管、单层多孔混凝土滤水管等无填砾滤水结构进行了多方案室内模拟渗流试验,在方案比较的基础上,进一步做双层多孔混凝土滤水管实井验证试验,结果表明双层多孔混凝土滤水管是适宜陕北风沙滩区粉细砂含水层的理想滤水结构。  相似文献   

20.
结合水膜是一种结合水,对深层黄土渗透与物理力学性质有重要影响,而水膜厚度是其中最为关键的参数。因黄土结构的特殊性及其微观性,结合水膜厚度一般不能通过实验手段直接测得,因此文章基于核磁共振技术与氮吸附试验展开重塑黄土孔隙溶液中含盐量对结合水膜厚度的影响研究。试验结果表明:(1)结合水与自由水的热力学性质不同,低温冻融试验显示黄土内结合水冰点约为-3.3℃,而自由水的冰点则要高于结合水冰点;同时两者在T2驰豫时间上的表现也不相同,通过核磁共振试验分析得到了两者的横向驰豫时间界限-T2截止值为1.65 ms。(2)黄土中结合水膜厚度与土体孔隙溶液内含盐量呈线性负相关,随着含盐量的增加,结合水含量降低,结合水膜厚度不断减小。黄土中含盐量的增加导致结合水膜变薄,水膜厚度的减小又会导致结合水抗剪强度降低,深层黄土渗透性增强。本次试验首次将核磁共振技术与氮吸附法相结合,应用于黄土含盐量与结合水膜厚度关系研究中,试验方法对试样无损伤,且测试快速便捷,具有较高的可靠性,为研究盐渍土中水的赋存状态提供了新思路。  相似文献   

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