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《中南大学》 2004年
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粘土固化注浆帷幕对渗滤液的阻渗机理与环境效应

陈永贵  
【摘要】:渗滤液的防渗处理是填埋工程最重要的研究问题之一。本文在对填埋场防渗技术研究现状讨论分析的基础上,通过理论分析、室内试验、现场检测、数值模拟以及工程实践相结合,系统研究了粘土固化注浆帷幕对渗滤液的抗渗阻滞作用机理及规律,全面分析了帷幕在填埋场中应用的长期环境效应,主要研究内容如下: (1)粘土固化注浆帷幕对渗滤液的抗渗性能。对浆液配比、渗滤液浓度、pH值等对粘土固化浆液结石体渗透性能的影响进行了室内试验,首次给出了结石体渗透系数与粘土加量和水泥加量之间的函数关系式,研究了帷幕对不同污染物(重金属离子、有机物)的抗渗效果和阻滞特征,并分析了其渗透性能变化的微观作用机理。 (2)粘土固化注浆帷幕对污染物的吸附性能和机理。本文首次将吸附性能引入防渗帷幕的功能作用,通过大量的吸附平衡试验分析了浆液配比、地下水环境(温度、pH值、盐度等)和用量对帷幕吸附污染物性能的影响,研究了帷幕对污染物的吸附规律和去除特征,结果表明粘土固化注浆帷幕对污染物的吸附符合Freulldlich吸附模式,为建立粘土固化注浆帷幕、充分发挥其吸附性能提供了理论基础。 (3)污染物在粘土固化注浆帷幕中的迁移转化机理,以及不同污染物在帷幕中的迁移特征。污染物在帷幕及地下水环境中的迁移、吸附与交换以及转化过程中,将发生物理、化学和生物变化,从而使渗滤液得到进一步净化。此外,研究了不同污染物在帷幕中的迁移速度、浓度分布和赋存状态等迁移特征,揭示了帷幕对污染物的阻滞规律。 (4)污染物在粘土固化注浆帷幕中运移的水动力数学模型,并进行模拟计算。概括了渗滤液及污染物在帷幕(土壤)及地下水中运移的基本方程式,对地下水渗流的连续性方程进行了详细推导,首次推求了基于时间变化的渗透系数的渗滤液流动微分方程,讨论了其定解条件和数值解法。在试验成果的基础上,建立了污染物在粘土固化注浆帷幕中的水质方程和水流方程,采用ADI法进行差分求解并编写了 相应的计算机程序,讨论了相应参数值的确定,对渗滤液的渗流运动 和污染物的迁移转化进行了数值模拟计算,揭示了帷幕对污染物的阻 滞规律,完整系统地研究了渗漏量和污染物迁移转化基本参数的影响 效果。 (s)粘土固化注浆帷幕应用于填埋场防渗工程中的长期环境效 应。首次系统地从试验和模型两个方面研究了粘土固化注浆帷幕对渗 滤液及污染物的控制作用,从防渗作用和净化作用两个方面研究了帷 幕对渗滤液及污染物控制的长期环境效应,并分析了帷幕的抗酸稳定 性和高耐腐蚀性。 (6)粘土固化注浆帷幕在填埋场防渗工程中的应用情况。首次将 这种垂直防渗体系引入填埋场工程,取得了良好的经济效益和社会环 境效应。实践证明,在这种特殊的构筑物中建立垂直防渗体系,是行 之有效的,其防渗效果能够满足填埋场设计的防渗要求。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU753

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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2 陆雪琴;中转站渗滤液季节性变化特征及生物气循环回曝预处理[D];上海大学;2013年
3 王金磊;垃圾渗滤液回灌的最佳物理吸附条件研究[D];大连海事大学;2014年
4 王超;渗滤液回灌温室气体排放控制及脱氮优化研究[D];华东师范大学;2014年
5 叶彬;垃圾转运站渗滤液生化调节与快速处理技术中试研究[D];清华大学;2011年
6 陈小亮;水化反应在渗滤液深度处理中的应用研究[D];上海交通大学;2012年
7 任旭;利用填埋气体去除渗滤液中成垢离子的化学机理研究[D];西南交通大学;2013年
8 曹鹏华;物化法处理西安江村沟垃圾填埋场垃圾渗滤液的试验研究[D];西安工程大学;2012年
9 冀肖雪;崇阳县卫生填埋场渗滤液处理优化设计[D];华中科技大学;2011年
10 魏彦丹;垃圾填埋场渗滤液无害化处理实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
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