粘土衬垫层截污性能的试验研究

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1、南京工业大学硕士学位论文粘土衬垫层截污性能的试验研究姓名：吕扬申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈新民20080519摘要随着我国城市化进程的加快，城市固废物产量正以前所未有的速度在增加，由此产生的环境问题和社会问题也越来越受到政府和民众的普遍关注。在固废物处理方法中，卫生填埋以其成本低、容量大以及操作简单等优势，被世界各国尤其是发展中国家所采用。根据具体国情和固废物特点，我国在目前和将来会以卫生填埋作为固废物处理的主要方式。衬挚系统是填埋场系统最重要的组成部分，以粘土作为材料的衬挚层在对渗滤液的防渗、截污过程中起着

2、重要的作用。本文以长江中下游地区广泛分布的下蜀黄土为研究对象，设计了一种新的试验模型，结合室内试验，研究下蜀黄土对渗滤液中主要污染物锌离子的净化规律和特点。土的截污性能和物理、化学性质有关，主要表现为吸附性。粘土颗粒的吸附性是土具有截污性的首要原因，土颗粒在微观上具有离子吸附能力，颗粒聚集成的土体在宏观上也表现出吸附离子的特征。土体的吸附能力不是颗粒吸附能力在数量上的简单相加，还和土的物理性质有关。在不同的含水量、密度等物理性质下土具有不同的孔隙比、比表面积，表现出不同的截污能力。论文的主要成果有：(1)本文设计的渗流试验装

3、置，让溶质通过供液圆筒在土体中发生运移，在试验中有效解决了刚性渗透简中常见的侧壁渗漏问题。(2)通过试验，在线性一最大吸附等温式基础上，提出加入浓度和吸附量的最大吸附方程，更直观、简单地描述吸附量和溶质之间的关系。土体在达到最大吸附量前，其加入浓度与吸附量呈线性关系。试验发现，下蜀黄土对锌离子的最大吸附量约为80m∥g。(3)影响粘土衬挚层截污性能的主要因素有溶质浓度、土体含水量、土体干密度。其中浓度对吸附量影响最大，含水量次之，干密度对吸附量的影响最小。土体吸附量随着溶质浓度、含水量增加而增大；随着干密度增大而减小。在衬挚

4、层设计中，含水量大于最优含水量0～4％的粘土不仅能够较好地满足防渗要求，也能取得较好的截污效果。关键词：填埋场衬垫层卜蜀黄十锌离子截污性能ABSTRACTWiththe凤tadvanceofurbanizationinourcountⅨtheoutputofmunicipalsolidwaste(MSW)isincreasingsoquickly．SomeenVironmentprobleminducedbyMSWisbeingpaidmoreandmoreattentionbyanleVelsof90VemmentaIld

5、society．Amongseveralcommonmeasures，landfillisadoptedbymostcountriesinmeworld，especiallymanydeVelopingcountries，becauseithaSsomanyadVantagessuchas10w．cost，hugec印abilityandsimpleoperation．Accordingtomewastein黟edientandeconomystren舀hofourcoumry，1andfillwillbeaprimarym

6、ethodforages．And，theclay1ineristhepreferredoneinthelandfinsystemw

7、hichplaysaIlimponaIltr01eintheimpemeabilityaIldleachateinterc印tion．Thisp印ertookXiashuloessasthemainobjectofstudy，whichiswidelyexistedinthemiddle锄dlowerreaChesoftheChan自iangRiVer．Byusingofanewtestmode

8、land1abexperiment，thepurificationtraitsandmlesofXiashuloesswereexpoundedforzincioninlandfillleachatewhichwausoneofmemostm旬orpollutions．’111e1eachateinterc印tionperf-omlancewhichwasshownastheadso叩tionabilitytoa黟eateXtentisdecidedbyphysicala11dchemicalpropertyofsoil．M

9、ineralpaniclewaSthefirstcausewhichhadadso印tionabilityforioninmicmstmcture，alsowasthesoilgatheredbypaniclesinmacrostmcture．Inaddition，theadso叩tion