滲透作用下飽和多孔介質中赤泥濾液遷移特性試驗研究.pdf

1、通過室內試驗研究了滲透作用下飽和多孔介質中滲流速度、注入濃度、OH-濃度對赤泥濾液穿透過程的影響。然后，基于對流擴散方程建立的遷移過程理論模型對遷移參數進行擬合。主要研究結論如下:
　　(1)為研究滲流速度對飽和多孔介質中赤泥濾液遷移特性的影響，在2種注入液pH條件、6種注入濃度下，進行了3種滲流速度的土柱滲透試驗。結果表明:在相同條件下，滲流速度越大，出流液濃度峰值越大，相對濃度峰值越大。這說明水動力越大，彌散性越大。
　

2、　(2)為研究OH-對飽和多孔介質中赤泥濾液遷移特性的影響，在6種注入濃度、3種滲流速度下，進行未加堿和注入液pH=12的土柱滲透試驗。結果表明:高堿條件下赤泥濾液穿透曲線(BTCs)的峰值濃度明顯高于低堿條件下的峰值濃度。這說明，OH-的存在加強了赤泥顆粒之間及赤泥和介質之間的排斥作用，促進了赤泥濾液的遷移。高堿條件下穿透曲線峰值出現的更早，說明了OH-的存在加速了赤泥濾液的擴散。
　　(3)為研究注入液濃度對飽和多孔介質中赤泥

3、濾液遷移特性的影響，在2種注入液pH、3種滲流速度下，進行6種注入濃度的土柱滲透試驗。結果表明:注入濃度越大其試驗曲線越規則，這主要是因為顆粒在遷移過程中會受隨機運動的影響。隨著注入顆粒濃度的增加，出流液峰值濃度增加，而相對濃度先減后增，反映了沉積效應的復雜演化趨勢。
　　(4)對比赤泥濾液和硅粉懸濁液穿透過程:由于赤泥顆粒和多孔絕緣介質之間更強的吸附作用，赤泥顆粒比硅粉更容易被吸在多孔介質表面，更容易嵌入多孔介質孔隙內，表現為赤

4、泥濾液穿透曲線峰值低于硅粉，這與顆粒組成、顆粒形狀及強物理化學反應有關。
　　(5)對比赤泥濾液穿透曲線和出流液pH變化曲線:由于篩濾引起的捕獲效應和迂回路徑的影響，像赤泥這種大粒徑的懸浮顆粒的速度經常比水慢，尤其是高注入濃度的情況。另外，高堿條件下赤泥濾液遷移速度略微高于低堿條件。峰值pH處對應孔隙體積比赤泥濾液穿透曲線峰值處孔隙體積要大，說明赤泥顆粒遷移速度比OH-要快。
　　(6)對比三次脈沖注入和單次脈沖注入:三次脈

5、沖注入，赤泥濾液的穿透曲線會有大的波動，峰值隨注入濃度和滲流速度的增加而增加，這與單脈沖注入情況相似。出流液pH變化曲線也會有大的波動，這受注入液中OH-及赤泥濾液釋放OH-的耦合作用影響。
　　(7)對穿透曲線的擬合結果表明，在高堿條件下，懸浮顆粒的彌散度增大，沉積減小。赤泥濾液比硅粉懸濁液有更小的彌散度、更高的沉積系數。三次脈沖注入穿透曲線可通過單次脈沖注入遷移參數很好地預測，擬合曲線R2均在0.94以上。
　　(8)顆