扰动黏性土膜效应的实验研究

摘要

为验证黏性土的膜效应和滤盐效应,进行了一组扰动土的低水头反渗透实验.土样采自滦河冲积扇30 m深处的弱透水层,测试了原状土样的粒度、孔隙及黏土矿物含量.按原状土样的天然孔隙比装填土柱,饱和后用10 g/L(0.171 mol/L)的盐水进行定水头渗透.实验结束时,入流溶液Cl-浓度增长到0.199 7 mol/L.出流溶液Cl-浓度增长到0.206 mol/L,Na+浓度增长明显低于Cl-.计算出稳流状态时黏土层表面Cl-最大浓度为0.218 3 mol/L,黏土膜的效率系数为0.053.入渗溶液的浓缩及黏土层表面的浓差极化现象表明,黏性土具有一定的膜性能,黏土膜的效率系数σ与浓度呈负相关,与土体的离子交换吸附能力呈正相关.随着入渗溶液浓度的升高,黏性土的膜效率降低.扰动天然黏性土虽具膜性能,可使高压力一侧溶液浓缩,但并不能起到反渗透膜截留盐分的作用.这与已完成的原状土渗透实验结果是一致的.