電場、滲流場和濃度場耦合作用下污染物在粘土中的遷移機(jī)理研究.pdf

1、垃圾的衛(wèi)生填埋是我國城市生活垃圾的主要處理手段.在填埋場中,粘土由于截污能力強(qiáng)、滲透系數(shù)小、價(jià)格經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于填埋場襯墊系統(tǒng)中.污染物在粘土中的遷移機(jī)理主要包括對流、機(jī)械彌散、分子擴(kuò)散和吸附等.當(dāng)在土中施加直流電場時(shí),污染物在電場作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng),其主要作用機(jī)理包括電滲透、電遷移和電泳等.本文介紹了污染物在粘土中遷移的各種機(jī)理及其影響因素,為了解填埋場滲濾液中污染物在粘土襯墊中的遷移規(guī)律以及正確選擇填埋場粘土襯墊的防滲參數(shù)提供依

2、據(jù).污染物在粘土中的遷移通常用對流-彌散模型來表示,本文推導(dǎo)了單層土和雙層土情況下一維對流-彌散遷移方程的DQM解答,推導(dǎo)了多層土情況下擴(kuò)散方程的DQM表達(dá)式.求得了污染物濃度隨時(shí)間和深度變化的解,豐富了污染物遷移問題預(yù)測和計(jì)算的手段.解的收斂性分析表明當(dāng)采用7-9個(gè)插值點(diǎn)時(shí),DQM解就可以達(dá)到足夠精度的計(jì)算結(jié)果.而對于無法得到解析解的復(fù)雜情況,DQM解具有統(tǒng)一的矩陣形式,有利于計(jì)算機(jī)程序的實(shí)現(xiàn)和求解.最后通過參數(shù)分析,對粘土襯墊主要防

3、滲參數(shù)的改變對污染物濃度分布的影響規(guī)律進(jìn)行了探討,為填埋場的初步設(shè)計(jì)提供參考.在電場、滲流場和濃度場的綜合作用下,污染物在粘土中的遷移是一個(gè)耦合的過程.本文介紹了污染物在電場、滲流場和濃度場作用下的耦合流方程的推導(dǎo)過程,并對其中的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了分析.最后根據(jù)水和離子在電場、滲流場和濃度場作用下的遷移原理研制了室內(nèi)動(dòng)電模擬試驗(yàn)裝置,試驗(yàn)研究了多場耦合作用下鋅離子在粘土中的遷移性狀,并對試驗(yàn)結(jié)束后的土樣進(jìn)行了濃度,含水量及PH等測定.結(jié)