發(fā)布時間：2021-11-20 10:42

　　濱海含水層地層損害是指淡水驅(qū)替咸水過程中,釋放后的黏土膠體發(fā)生絮凝沉降,導(dǎo)致地層孔隙被堵塞,引起含水介質(zhì)的滲透性降低的現(xiàn)象。該文通過絮凝沉降實(shí)驗(yàn)和定流速砂柱實(shí)驗(yàn),分析不同離子強(qiáng)度和陽離子價態(tài)（一價、二價）對膠體絮凝沉降的影響,結(jié)果表明:NaCl作為電解質(zhì)時,絮凝發(fā)生的離子強(qiáng)度范圍在0.032～0.034mol/L之間,絮凝時間從82min減少至39min;而電解質(zhì)為CaCl₂,離子強(qiáng)度為0.006mol/L時,膠體的絮凝時間僅需6min;鈣鈉比越高,黏粒絮凝發(fā)生的越快。砂柱實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,含水介質(zhì)滲透性會隨著電解質(zhì)溶液的離子強(qiáng)度增加和陽離子價態(tài)的升高快速降低。當(dāng)電解質(zhì)為NaCl,離子強(qiáng)度分別為0.054mol/L和0.017mol/L時,含水介質(zhì)滲透性降低20%所需時間分別為15min和50min;當(dāng)電解質(zhì)為CaCl₂,離子強(qiáng)度為0.011mol/L時,含水介質(zhì)滲透性降低20%僅需5min。因?yàn)楦唠x子強(qiáng)度和高價陽離子可以加速膠體絮凝,多孔介質(zhì)的孔吼更容易發(fā)生堵塞,研究成果對降低濱海含水層的地層損害有一定的實(shí)際應(yīng)用價值。 

【文章來源】：山東國土資源. 2020,36(08)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

NaCl溶液中黏土膠體的絮凝時間柱狀圖

當(dāng)電解質(zhì)溶液為CaCl2,離子強(qiáng)度高于0.006mol/L時,黏土膠體溶液的絮凝時間幾乎相同,11min內(nèi)同時完成絮凝沉降;而當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaCl、離子強(qiáng)度為0.008mol/L時,900min才完成絮凝沉降,這說明二價陽離子的絮凝能力遠(yuǎn)強(qiáng)于一價陽離子,一價陽離子完成絮凝所需時間是二價陽離子的90倍(圖2)。鈣離子占比較高的膠體溶液先發(fā)生絮凝沉降。例如,在高鈣鈉比(1∶9)條件下,膠體絮凝所需時間發(fā)生突變的離子強(qiáng)度范圍在0.006～0.013mol/L之間;在低鈣鈉比(1∶14)條件下,膠體絮凝所需時間發(fā)生突變的離子強(qiáng)度范圍在0.013～0.019mol/L之間,因此高價離子的加入可以在較低的離子強(qiáng)度下使黏粒在短時間內(nèi)絮凝沉積(圖3)。

鈣離子占比較高的膠體溶液先發(fā)生絮凝沉降。例如,在高鈣鈉比(1∶9)條件下,膠體絮凝所需時間發(fā)生突變的離子強(qiáng)度范圍在0.006～0.013mol/L之間;在低鈣鈉比(1∶14)條件下,膠體絮凝所需時間發(fā)生突變的離子強(qiáng)度范圍在0.013～0.019mol/L之間,因此高價離子的加入可以在較低的離子強(qiáng)度下使黏粒在短時間內(nèi)絮凝沉積(圖3)。通過離子強(qiáng)度和陽離子價態(tài)對膠體絮凝影響實(shí)驗(yàn)得出,溶液離子強(qiáng)度越高,陽離子價態(tài)越高,黏土膠粒絮凝沉降也越快,Ye[15]在探究高嶺土在多孔介質(zhì)中的堵塞機(jī)理時也出現(xiàn)類似的結(jié)果。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]長江河口細(xì)顆粒泥沙沉降速度研究[D]. 吳宇帆.華東師范大學(xué) 2016



本文編號：3507153