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基于增溶机理的Tween80强化地下水循井技术修复萘污染地下水 被引量:9
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作者 赵勇胜 焦维琦 +2 位作者 孙超 秦传玉 白静 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3969-3974,共6页
利用二维模拟槽实验研究Tween80增溶作用对地下水循环井技术(GCW)修复萘的强化效果。分析Tween80在地下水中的迁移特性、强化修复过程中地下水循环井对Tween80的水力控制作用、Tween80对萘的增溶效果及最终强化修复效果。研究结果表明:T... 利用二维模拟槽实验研究Tween80增溶作用对地下水循环井技术(GCW)修复萘的强化效果。分析Tween80在地下水中的迁移特性、强化修复过程中地下水循环井对Tween80的水力控制作用、Tween80对萘的增溶效果及最终强化修复效果。研究结果表明:Tween80注入地下水后,其垂向迁移距离明显大于横向迁移距离;地下水循环井能够对Tween80进行有效的水力控制,将其控制在循环井周围;Tween80注入24 h后,模拟槽内萘的质量浓度普遍上升,平均质量浓度由1.82 mg/L上升至3.62 mg/L;启动循环井修复后,增溶至水中的萘在水流作用下不断迁移流向循环井,并通过曝气吹脱去除,最终在循环井附近形成一个高效修复区域。萘的质量浓度经历快速下降-缓慢下降的修复过程,高效修复时间集中在曝气的前2 h内,地下水中萘的平均质量浓度降至1.98 mg/L,之后进入缓慢下降阶段,萘的拖尾质量浓度为0.69 mg/L。 展开更多
关键词 地下水 循环井 Tween80 增溶
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循环井耦合原位化学氧化技术对地下水中苯的修复效果研究
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作者 李京澄 贾文娟 +9 位作者 王锴 彭杨皓 程莉蓉 牛耕 丁爱中 王森杰 王海立 林威 谷成功 徐华清 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2352-2361,共10页
循环井耦合原位化学氧化技术是一种去除地下水中石油烃污染物的有效修复技术。本研究运用该技术修复苯污染场地,监测各修复阶段水样基本化学指标,获得不同修复阶段地下水中苯及理化指标(pH、电导率、溶解氧、氧化还原电位)的时空分布,... 循环井耦合原位化学氧化技术是一种去除地下水中石油烃污染物的有效修复技术。本研究运用该技术修复苯污染场地,监测各修复阶段水样基本化学指标,获得不同修复阶段地下水中苯及理化指标(pH、电导率、溶解氧、氧化还原电位)的时空分布,并计算出氧化修复过程中污染区域苯的削减量,评估该技术对地下水中苯的修复效果。此外,依据美国环境保护局的健康风险模型评估修复前后场地的健康风险,计算地下水风险管控值,为场地风险管控提供建议。结果表明:①修复过程中,苯浓度与pH、溶解氧浓度和氧化还原电位均呈显著负相关,而与电导率呈正相关。②修复结束后,苯的削减量达230.15kg,场地的修复率达99.8%,大部分满足《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)的Ⅲ类水标准。③修复结束后场地风险状况显著改善,非致癌风险完全解除,致癌风险显著降低;敏感性分析显示,饮水量和苯浓度对健康风险的敏感性较大;地下水致癌风险管控值为0.205mg/L,非致癌风险管控值为0.451mg/L。循环井耦合原位化学氧化技术在石油烃污染场地修复中取得了良好的修复效果,可为石油烃污染场地的修复提供参考。 展开更多
关键词 循环井 地下水 苯污染 健康风险
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电化学循环井驱动模拟含水层化学氧化降解三氯乙烯 被引量:4
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作者 刘洋 谢雯静 +3 位作者 郑云松 张耀强 蔡其正 袁松虎 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期197-207,共11页
传统原位化学氧化地下水修复技术存在氧化剂迁移距离短和利用率低等问题。本研究在双井循环模式促进传质的基础上,通过注水井中的地下水电解原位提供O_(2)和H_(2),配合乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA)络合溶解出... 传统原位化学氧化地下水修复技术存在氧化剂迁移距离短和利用率低等问题。本研究在双井循环模式促进传质的基础上,通过注水井中的地下水电解原位提供O_(2)和H_(2),配合乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA)络合溶解出含水层Fe(Ⅱ),活化O_(2)产生羟基自由基(•OH),实现地下水三氯乙烯(TCE)的氧化降解。在填充了砂土和黏土互层的二维砂槽中,设置电流为0.2 A、流速为72 cm/d、初始TCE浓度为3 mg/L,经过9 d的连续通电处理后,TCE浓度降低到1 mg/L,降解率达到67%。通电前投加0.5 mmol/L EDTA,经过1 d水流循环后含水层中溶解态Fe(Ⅱ)浓度从0~2 mg/L增加到4~14 mg/L,黏土区域较高。通电过程中,循环井促进O_(2)、Fe(Ⅱ)-EDTA和TCE的有效接触与反应,使TCE氧化降解。通电初期,黏土区域Fe(Ⅱ)氧化速率、TCE降解速率较周围慢,后期差异逐渐减小。未通电时加入醋酸钠可促进Fe(Ⅲ)还原,使含水层中铁循环利用。该修复过程通过循环井提升了氧化剂迁移距离,使用源于含水层的Fe(Ⅱ)-EDTA和稳定性较好的O_(2)提高了氧化剂利用率,有望应用于有机污染地下水修复。 展开更多
关键词 电化学 循环井 化学氧化 二价铁 三氯乙烯
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循环井水力激发下多相污染物的迁移转化规律
4
作者 刘忠建 伍世杰 李博文 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1066-1072,共7页
利用二维砂箱模拟实验,以苯、氯苯、苯胺和苯酚4种溶解性和挥发性不同的有机污染物为研究对象,分析循环井运行过程中溶解相、吸附相、挥发相的浓度变化,探究循环井水力激发下多相污染物的迁移转化规律。结果表明,循环井的水力激发直接... 利用二维砂箱模拟实验,以苯、氯苯、苯胺和苯酚4种溶解性和挥发性不同的有机污染物为研究对象,分析循环井运行过程中溶解相、吸附相、挥发相的浓度变化,探究循环井水力激发下多相污染物的迁移转化规律。结果表明,循环井的水力激发直接作用于溶解相且污染物浓度呈指数衰减的规律,运行96 h后溶解相苯、氯苯、苯胺和苯酚的去除率为93.8%、89.9%、99.8%和95.0%。而吸附相和挥发相的污染物在浓度梯度的作用下迁移转化进入溶解相,再通过循环井的水力激发作用被去除。其中吸附相的迁移转化与污染物的溶解性有关,修复后苯、氯苯、苯胺、苯酚吸附相占比相对初始含量分别降低了56.1%、71.2%、21.1%、76.4%。而挥发相的迁移转化与污染物的挥发性有关,修复后氯苯和苯去除率为16.1%和15.7%。对比可知循环井的水力激发作用对溶解相的污染物具有最好的去除效果,其次是吸附相,挥发相最差。本研究成果可为循环井的场地修复设计提供参考。 展开更多
关键词 循环井 水力激发 相态分布 迁移转化 去除率
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热强化循环井驱动热量传输及苯胺修复效果 被引量:3
5
作者 鲁亮 蒲生彦 李博文 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4639-4647,共9页
通过耦合原位加热的方法以强化循环井对半挥发性有机污染物的修复效果.重点研究了曝气流量、升温温度以及地下水流速对修复过程中传热规律的影响,并探究了热强化循环井对苯胺污染地下水的修复效果.结果表明:热量的传递主要依靠循环井的... 通过耦合原位加热的方法以强化循环井对半挥发性有机污染物的修复效果.重点研究了曝气流量、升温温度以及地下水流速对修复过程中传热规律的影响,并探究了热强化循环井对苯胺污染地下水的修复效果.结果表明:热量的传递主要依靠循环井的水力激发作用并可以用指数函数模拟升温面积随时间的变化规律.在中砂含水层介质中,曝气流量0.3m3/h、升温温度60℃、地下水流速0.2m/d时,传热效果最佳.强化修复苯胺污染地下水过程中,逐渐形成一个以循环井为中心的有机物高效修复区域.累计修复48h后,苯胺的平均浓度由97.95mg/L下降至0.168mg/L.对比单一的循环井技术,修复效果提高了25.8%,有效避免了拖尾现象的发生. 展开更多
关键词 循环井 原位热修复 传热规律 苯胺 强化修复效果
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地下水循环井技术对含水层典型NAPL污染物的修复模拟 被引量:20
6
作者 白静 孙超 赵勇胜 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2014年第1期78-85,共8页
采用静态批试验分析苯和萘在均质中砂上的吸附特性,同时利用二维模拟槽分析其在地下水中的迁移特性并采用地下水循环井技术进行修复治理.结果显示:苯和萘在均质中砂上的吸附符合线性等温吸附,萘的吸附系数为0.007 5 L/g,明显大于苯(0.00... 采用静态批试验分析苯和萘在均质中砂上的吸附特性,同时利用二维模拟槽分析其在地下水中的迁移特性并采用地下水循环井技术进行修复治理.结果显示:苯和萘在均质中砂上的吸附符合线性等温吸附,萘的吸附系数为0.007 5 L/g,明显大于苯(0.003 4 L/g);苯在横向和纵向的浓度锋面迁移距离均明显大于萘,50 d后,地下水中ρ(苯)、ρ(萘)的最高值和平均值分别为119.11、14.97 mg/L和64.03、5.19 mg/L;启动循环井修复,靠近循环井的地下水循环扰动大,气、水两相间的传质作用强,有机物被优先去除,逐渐形成一个以循环井为中心的锥形修复区域;累积曝气14 h后,地下水中ρ(苯)趋于检测不出,但ρ(萘)存在明显拖尾现象,拖尾浓度达到1.82 mg/L;各列单元苯衰减系数变幅较小,萘的衰减系数则存在两侧低、中间高的趋势,残留的萘基本上集中分布于远离循环井、模拟槽的两侧区域.可见污染物的挥发性及其在地下水中的迁移性是影响循环井修复效果的主导因素,污染物挥发性越强,其迁移越快,循环井修复的效果越好. 展开更多
关键词 地下水循环井技术 含水层
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地下水循环井修复技术与应用:关键问题、主要挑战及解决策略 被引量:17
7
作者 蒲生彦 王宇 王朋 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期78-86,F0003,共10页
地下水循环井(Groundwater Circulation Well,GCW)作为一种原位修复技术近年来引起了广泛关注。该技术可以耦合吹脱、空气注入、气相抽提、生物修复和化学氧化等多种修复技术,有望实现轻非水相液体(LNAPL)、重非水相液体(DNAPL)及部分... 地下水循环井(Groundwater Circulation Well,GCW)作为一种原位修复技术近年来引起了广泛关注。该技术可以耦合吹脱、空气注入、气相抽提、生物修复和化学氧化等多种修复技术,有望实现轻非水相液体(LNAPL)、重非水相液体(DNAPL)及部分无机物的同步去除。GCW修复技术充分利用了井内空间安装处理装置,有效避免了传统抽出处理技术能耗高、扰动大的缺陷,为地下水原位修复开辟了新思路。综述了GCW修复技术的研究现状和应用进展,梳理和总结了该技术的基本原理及系统组成,提出了GCW修复技术研究与应用所面临的关键问题和主要挑战,并对该技术未来的研究发展方向进行了展望,以期为场地地下水有机污染原位修复技术研究提供参考。 展开更多
关键词 地下水有机污染 原位修复 地下水循环井(GCW) 非水相液体
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循环井技术修复地下水氯苯污染的效果研究 被引量:15
8
作者 屈智慧 王洪涛 +3 位作者 杨勇 袁思莉 桑志伟 张玉虎 《化学工程师》 CAS 2016年第11期29-32,19,共5页
本次研究应用地下水循环井技术处理受氯苯污染的地下水场地,在污染场地内共建设4口循环井进行井内循环治理和9口监测井进行监测。研究结果表明:随着井内循环的持续运行,地下水中污染物氯苯的浓度快速降低;连续运行28d后,地下水中氯苯去... 本次研究应用地下水循环井技术处理受氯苯污染的地下水场地,在污染场地内共建设4口循环井进行井内循环治理和9口监测井进行监测。研究结果表明:随着井内循环的持续运行,地下水中污染物氯苯的浓度快速降低;连续运行28d后,地下水中氯苯去除率达95.6%~97.6%;氯苯浓度最高的点位从227.28mg·L^(-1)下降到5.46mg·L^(-1)。井内循环修复工艺可快速去除地下水中氯苯污染,若要达到人体健康风险可接受的修复目标或稳定的修复效果,建议与其它地下水修复技术联合应用。 展开更多
关键词 循环井 地下水修复 氯苯
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地下水循环井技术修复硝基苯污染含水层效果模拟 被引量:14
9
作者 白静 赵勇胜 +2 位作者 孙超 秦传玉 于凌 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3775-3781,共7页
实验在二维模拟槽中进行,以曝气前后地下水水位高度变化表征地下水循环强度,分析了地下水初始水位,曝气量和地下水初始流速对循环井运行的影响,并以得到的最佳运行参数进行硝基苯污染地下水修复效果模拟.结果表明,地下水初始水位45 cm,... 实验在二维模拟槽中进行,以曝气前后地下水水位高度变化表征地下水循环强度,分析了地下水初始水位,曝气量和地下水初始流速对循环井运行的影响,并以得到的最佳运行参数进行硝基苯污染地下水修复效果模拟.结果表明,地下水初始水位45 cm,曝气量0.7 m3·h-1,地下水初始流速低于1.0 m·d-1时,循环井可以达到良好运行状态.硝基苯在地下水中的纵向迁移距离明显大于横向,泄漏第50 d时,平均浓度达到246.97 mg·L-1.循环井修复过程中,逐渐形成一个以循环井为中心的有机物高效修复区域.该区域内有机物被优先去除,浓度持续下降.高效修复区域外,存在过渡区域,该区域内有机物的浓度受有机物吸附/解吸和迁移性共同作用影响.整个修复过程中,硝基苯的浓度经历了快速下降-缓慢下降-浓度拖尾3个阶段,累计曝气14 h后,硝基苯的平均浓度下降至71.19 mg·L-1,残留的硝基苯分布在远离循环井的区域.由此可见,地下水循环井技术能够较好地修复硝基苯污染的地下水,修复过程存在最佳运行条件及最适修复时间. 展开更多
关键词 地下水循环井技术 含水层 硝基苯 参数优化 最适修复时间
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地下水循环井原位强化生物修复技术研究进展 被引量:14
10
作者 王朋 陈文英 蒲生彦 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期137-146,共10页
随着工业化和城市化的发展,生产活动导致的地下水质量下降和水质恶化问题日益严重,已经逐渐成为影响人类生存的世界性环境问题。原位生物修复一直是地下水有机污染修复技术的研究热点,已受到了广泛关注。围绕生物修复技术在地下水有机... 随着工业化和城市化的发展,生产活动导致的地下水质量下降和水质恶化问题日益严重,已经逐渐成为影响人类生存的世界性环境问题。原位生物修复一直是地下水有机污染修复技术的研究热点,已受到了广泛关注。围绕生物修复技术在地下水有机污染原位修复方面的研究与应用,综述了地下水有机污染原位生物修复技术的研究进展,梳理和总结了影响原位生物修复技术的主要因素,重点讨论了原位生物修复技术与地下水循环井(GCW)修复技术的联合应用,并对GCW强化原位生物修复技术的研究发展方向进行了展望,以期为地下水有机污染原位修复工程的研究和应用提供参考。 展开更多
关键词 地下水有机污染 原位生物修复技术 地下水循环井(GCW)
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电化学循环井耦合氧化-还原降解地下水中三氯乙烯 被引量:10
11
作者 刘洋 袁松虎 +3 位作者 张耀强 刘洋 蔡其正 郑云松 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期44-51,共8页
三氯乙烯(TCE)是一种地下水中常见的有机污染物,传统的地下水循环井修复技术虽然有效但耗时长,且需配套地面处理。文章研发了一种电化学循环井耦合修复体系,以期通过顺序化学氧化-还原作用高效快速降解地下水中TCE。以地下水循环井为基... 三氯乙烯(TCE)是一种地下水中常见的有机污染物,传统的地下水循环井修复技术虽然有效但耗时长,且需配套地面处理。文章研发了一种电化学循环井耦合修复体系,以期通过顺序化学氧化-还原作用高效快速降解地下水中TCE。以地下水循环井为基础,通过抽水井中的地下水电解,原位提供O2和H2,投加Fe(Ⅱ)-EDTA络合物活化O2产生羟基自由基氧化降解TCE,进而利用钯催化剂催化剩余的H2还原降解TCE。在二维砂槽模拟含水层中评价了该体系的运行效果,含水层中初始TCE浓度为7.50 mg/L,经过13天的连续通电处理后,TCE浓度降低到1.65 mg/L,降解率达到78%。处理后Cl-浓度相应增加118.20μmol/L,接近于TCE降解量(44.50μmol/L)的3倍,证明TCE近乎完全脱氯。运行过程中,TCE平均降解速率由0~5 d的0.90 mg/(L·d)降低到9~13 d的0.10 mg/(L·d),氧化降解主要发生在前期阶段,钯催化还原效率较为稳定,后期两种过程降解效率都逐渐下降,主要原因是溶解态Fe(Ⅱ)浓度减少以及钯催化剂活性降低。该耦合修复体系是基于地下水循环井技术的改进,其氧化-还原作用机理有望实现地下水中多种不同有机污染物的降解。 展开更多
关键词 地下水循环井 电化学 分子氧活化 钯催化还原 三氯乙烯
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地下水循环井技术处理土壤和地下水中甲基叔丁基醚研究 被引量:10
12
作者 孙冉冉 杨再福 +2 位作者 汪涛 王亚楠 张姚姚 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期186-191,共6页
研究了MTBE在砂土中的静态吸附以及采用地下水循环井技术(GCW)去除砂土和地下水中MTBE的衰减规律。结果表明:MTBE在砂土中的吸附动力学符合准二级动力学方程,相关系数R2为0.99618,在砂土中的吸附平衡时间为24 h;吸附热力学符合Linear平... 研究了MTBE在砂土中的静态吸附以及采用地下水循环井技术(GCW)去除砂土和地下水中MTBE的衰减规律。结果表明:MTBE在砂土中的吸附动力学符合准二级动力学方程,相关系数R2为0.99618,在砂土中的吸附平衡时间为24 h;吸附热力学符合Linear平衡吸附,吸附系数为0.00306 m3/kg。GCW运行30 h后,地下水饱和含水层中MTBE浓度由500 mg/L降至72.5 mg/L,去除率为85.5%;砂土中MTBE的吸附量由0.93 mg/g降至0.03 mg/g,去除率达96.4%。水平方向距GCW越近,MTBE的去除效率越快,垂直方向位于GCW上部的MTBE优先会被去除,最佳修复时间为运行15 h。GCW对砂土和地下水中高浓度MTBE具有良好的修复效果。 展开更多
关键词 地下水循环井 甲基叔丁基醚 吸附动力学 吸附热力学
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地下水循环井技术研究进展 被引量:9
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作者 宋刚 岳豪康 +1 位作者 李恒超 钟贵莉 《地下水》 2022年第1期9-13,108,共6页
目前我国地下水污染形式严峻,在污染含水层修复的手段中,地下水循环井技术(Groundwater Circulation Well,简称GCW)作为原位修复技术的一种,因其对含水层扰动小,成本较低,结构简单,可与其他技术灵活联用,逐渐成为修复污染含水层的重要... 目前我国地下水污染形式严峻,在污染含水层修复的手段中,地下水循环井技术(Groundwater Circulation Well,简称GCW)作为原位修复技术的一种,因其对含水层扰动小,成本较低,结构简单,可与其他技术灵活联用,逐渐成为修复污染含水层的重要手段。GCW技术在国外已经广泛,但在国内处于引进阶段,缺乏系统性和通用性的研究成果。阐述了地下水循环井技术的数学模型发展过程,针对GCW的两个重要内容,总结GCW有效范围和表皮效应的数学模型研究进展。综述GCW的实验成果,GCW与不同修复技术的联用,对不同污染物类型的含水层进行修复。最后评价GCW技术的优劣性和适用条件,对地下水循环井技术的数学理论和室内实验的研究方向提出展望。 展开更多
关键词 地下水循环井技术 原位修复技术 GCW数学模型 GCW实验成果
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充气欠平衡钻井技术在低压漏失井的应用 被引量:7
14
作者 高如军 唐国军 李洪玺 《钻采工艺》 北大核心 2017年第3期16-18,8,共3页
充气钻井技术是通过调节注入气量、控制井口回压,降低循环介质密度,形成欠平衡环境的新技术,这一技术能减少储层污染、避免地层漏失等钻井难题。对于裂缝发育的碳酸盐岩压力敏感及窄密度窗口储层,利用充气欠平衡钻井技术,能很好的解决... 充气钻井技术是通过调节注入气量、控制井口回压,降低循环介质密度,形成欠平衡环境的新技术,这一技术能减少储层污染、避免地层漏失等钻井难题。对于裂缝发育的碳酸盐岩压力敏感及窄密度窗口储层,利用充气欠平衡钻井技术,能很好的解决钻井难题,对解决压力敏感、低压漏失钻井难题具有一定的指导意义,在TLM油田YM-X井得到了有效应用。 展开更多
关键词 充气 欠平衡钻井 低压漏失井 塔里木油田 水平井
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单井循环浅层地热能开发的概念模型与数学建模 被引量:7
15
作者 武强 孙海洲 +3 位作者 徐生恒 刘守强 曾一凡 林小劲 《工程勘察》 2014年第12期43-48,共6页
单井循环换热地能采集井是浅层地热能开发的一种新型方式,本文给出了它的概念模型、数学方程、数值计算方法、计算模型、几何模型、包括常量和变量在内的各参数赋值方法等。把水文地质过程、水动力过程、传热传质过程统一在同一数学模... 单井循环换热地能采集井是浅层地热能开发的一种新型方式,本文给出了它的概念模型、数学方程、数值计算方法、计算模型、几何模型、包括常量和变量在内的各参数赋值方法等。把水文地质过程、水动力过程、传热传质过程统一在同一数学模型之中,并对单井循环浅层地能开发中有关概念模型的一些具体问题进行了详细分析,为今后科学高效地开发这种绿色新型能源提供了理论依据。 展开更多
关键词 浅层地热能 单井循环换热地能采集井 蓄能颗粒 概念模型 数学模型
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Real-Time Monitoring of Meteorological Data at In-Situ GCW Remediation Sites
16
作者 Qinghai Wu Xiaofeng Yang +2 位作者 Jun Liu Ruiqi Wang Quanyou Fu 《Journal of Geoscience and Environment Protection》 2024年第9期152-166,共15页
To optimize the self-organization network, self-adaptation, real-time monitoring, remote management capability, and equipment reuse level of the meteorological station supporting the portable groundwater circulation w... To optimize the self-organization network, self-adaptation, real-time monitoring, remote management capability, and equipment reuse level of the meteorological station supporting the portable groundwater circulation wells, and to provide real-time and effective technical services and environmental data support for groundwater remediation, a real-time monitoring system design of the meteorological station supporting the portable groundwater circulation wells based on the existing equipment is proposed. A variety of environmental element information is collected and transmitted to the embedded web server by the intelligent weather transmitter, and then processed by the algorithm and stored internally, displayed locally, and published on the web. The system monitoring algorithm and user interface are designed in the CNWSCADA development environment to realize real-time processing and analysis of environmental data and monitoring, control, management, and maintenance of the system status. The PLC-controlled photovoltaic power generating panels and lithium battery packs are in line with the concept of energy saving and emission reduction, and at the same time, as an emergency power supply to guarantee the safety of equipment and data when the utility power fails to meet the requirements. The experiment proves that the system has the characteristics of remote control, real-time interaction, simple station deployment, reliable operation, convenient maintenance, and green environment protection, which is conducive to improving the comprehensive utilization efficiency of various types of environmental information and providing reliable data support, theoretical basis and guidance suggestions for the research of groundwater remediation technology and its disciplines, and the research and development of the movable groundwater cycling well monitoring system. 展开更多
关键词 Groundwater circulation well Weather Station Real-Time Monitoring Embedded Web Server
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巨厚含水层中循环井结构优化设计
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作者 董倩 董书君 +2 位作者 陈韶音 杜中海 周睿 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1013-1023,共11页
针对传统的地下水循环井技术(GCW)无法对厚度大于34.5 m的含水层进行高效修复的问题,利用MODFLOW和MODPATH对巨厚含水层中循环井的运行效果进行模拟,以水力循环影响半径和粒子回收率为表征指标,刻画循环井在80 m巨厚含水层中的水力环流... 针对传统的地下水循环井技术(GCW)无法对厚度大于34.5 m的含水层进行高效修复的问题,利用MODFLOW和MODPATH对巨厚含水层中循环井的运行效果进行模拟,以水力循环影响半径和粒子回收率为表征指标,刻画循环井在80 m巨厚含水层中的水力环流特征,以得到适用于巨厚含水层的循环井井结构。结果表明:在80 m的巨厚含水层中,双筛结构循环井运行期限为1年,抽注水流量为400 m^(3)·d^(-1)时,循环井的实段长度≤26 m,才能产生循环带。即使将循环井的结构优化为井长为34 m、上下筛段长度为4 m、实段长度为26 m,循环井运行1年所能达到的循环带垂向上的最大影响高度仅为27.5 m,无法实现对于80 m厚含水层的修复。多滤层循环井可以显著增大巨厚含水层的修复范围,减小循环死区占比,改进修复效果。运行1年时,三筛段多滤层循环井垂向影响高度达到56.52 m;四筛段多滤层循环井垂向影响高度达到70.52 m,粒子回收率为58%,最大影响半径为44.95 m。四筛段多滤层循环井能够满足对于80 m巨厚含水层修复的要求。该研究结果可为巨厚含水层中循环井的井结构设计提供理论参考。 展开更多
关键词 循环井 巨厚含水层 井结构 优化设计 修复技术
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水动力控制参数对循环井运行效果的影响
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作者 陈韶音 丁李露 周睿 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期946-955,共10页
针对水动力控制参数与循环井水力环流特征相关关系尚不明确的问题,提出4项定量化表征指标,精细刻画了不同水动力控制参数驱动下循环井水力环流变化特征和溶质运移变化规律。通过室内模拟实验监测水位变化和可视化示踪技术研究了抽注水... 针对水动力控制参数与循环井水力环流特征相关关系尚不明确的问题,提出4项定量化表征指标,精细刻画了不同水动力控制参数驱动下循环井水力环流变化特征和溶质运移变化规律。通过室内模拟实验监测水位变化和可视化示踪技术研究了抽注水流量和抽注水方式与水力循环效果、影响半径、水力环流捕集能力和溶质循环速率等循环井运行效果间的相关关系。结果表明:上注下抽模式有利于扩大模拟槽顶部影响范围,提高循环井影响半径,但水力环流捕集能力有所降低。抽注水流量与水力循环效果呈线性增加,当抽注水流量由3 L·h^(-1)增大至12 L·h^(-1),水力循环效果可提高4.4倍;同一时刻抽注水流量越大,循环井影响半径越大,影响范围越大;同一位置处随抽注水流量提高溶质循环速率增加,当抽注水流量由6 L·h^(-1)提高至9 L·h^(-1)时,内圈溶质循环速率可提高1.4倍,外圈溶质循环速率可提高1.1倍,对远离循环井位置处的溶质循环速率增幅不大。实验中获得的在不同抽注水流量下,影响半径与溶质循环速率,及运行时间之间的关系曲线,可用于根据循环井修复项目中修复工期和影响半径等限制,指导水动力控制参数的优化设计。 展开更多
关键词 循环井 水动力控制参数 水力环流特征 表征指标
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基于深度学习的双循环井水动力调控工艺参数多目标优化设计
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作者 马彦玲 方樟 +3 位作者 周睿 刘治国 蒲生彦 丁小凡 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期968-977,共10页
循环井群优化设计是循环井技术污染场地修复应用时需考虑重要问题。本研究提出了一种基于深度学习方法的循环井群模拟-优化耦合技术。以双循环井作为井群运行的典型单元,以影响双循环井运行效果的关键参数作为输入变量,利用FloPy调用MOD... 循环井群优化设计是循环井技术污染场地修复应用时需考虑重要问题。本研究提出了一种基于深度学习方法的循环井群模拟-优化耦合技术。以双循环井作为井群运行的典型单元,以影响双循环井运行效果的关键参数作为输入变量,利用FloPy调用MODFLOW、MODPATH和MT3DMS模块构建双循环井驱动下的地下水流、粒子追踪及溶质运移数值模型,将表征运行效果指标循环效率(Pr)和污染物去除效率(η)作为模型输出参数,构建数据集;利用卷积神经网络模型建立替代模型;利用NSGA-Ⅱ算法建立以双循环井运行效果的多目标优化模型。在此基础上对陕西省西安市某示范场地双循环井进行优化设计,在兼顾Pr和η的前提下,以Pr为主要目标时的最优设计方案为相同抽注模式且均为上抽下注模式下,抽注水流量为185 m^(3)·d^(-1),井间距为20m,该方案下固定时间内Pr达到99%,η达到27%;以η为主要目标时的最优设计方案为双循环井抽注方式相反,抽注水流量为163m^(3)·d^(-1),井间距为13m。该方案下固定时间内Pr达到95%,η达到34%,并给出了2种方案的井结构参数。研究结果表明基于卷积神经网络方法建立的替代模型精确度高,预测双循环井Pr时的R2达到0.972,MAPE达到0.008,预测η时的R2达到0.986,MAPE达到0.009,且相较于传统数值模拟方法大大节省了数值计算时间。模拟-优化耦合技术可以应用于解决双循环井前期优设计问题,通过输入实际场地的水文地质参数,即获得双循环井最优的运行效果以及对应的优化设计方案,可为循环井技术的设计制造提供参考。 展开更多
关键词 地下水 双循环井 深度学习 卷积神经网络 多目标优化设计 NSGA-Ⅱ遗传算法
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地下水循环井堵塞成因识别及防堵破堵技术
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作者 罗浩宇 林秋莲 +3 位作者 陈劲松 刘雪松 李铁锋 马慧 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期987-996,共10页
地下水循环井(groundwater circulation well,GCW)是一种集可耦合抽提、生物强化和化学氧化还原于一体的原位修复技术,然而运行过程中井体堵塞严重影响其使用寿命、运行费用、修复效能。本文通过回顾国内外各类地下井体堵塞研究进展,结... 地下水循环井(groundwater circulation well,GCW)是一种集可耦合抽提、生物强化和化学氧化还原于一体的原位修复技术,然而运行过程中井体堵塞严重影响其使用寿命、运行费用、修复效能。本文通过回顾国内外各类地下井体堵塞研究进展,结合GCW结构特点及场地水文地质条件,系统地梳理了堵塞成因。针对物理堵塞、化学堵塞和生物堵塞形成机理,总结了GCW堵塞数学预测模型及场地识别技术,同时系统综述了现有破阻技术及适用范围。最后针对GCW建井初期防堵设计-运行期间堵塞预测识别-堵塞发生后的破阻技术方法 3个方面,提出了未来研究及场地应用发展方向展望,以期为GCW优化设计、场地维护及解堵措施提供理论支撑及技术参考。 展开更多
关键词 地下水循环井 堵塞成因 堵塞机理 防堵破阻技术
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