污水环境下杀菌剂在混凝土中的应用及优选

发布时间：2020-05-22 05:22

【摘要】：伴随着我国城市化的进程,市政排污工程的配套逐渐成熟,而此时输送污水的混凝土管道受到了严重破坏性的腐蚀,为此,做好混凝土污水腐蚀防治工作刻不容缓。在防治措施中,混凝土改性和表面涂层保护不能从根本上解决污水腐蚀状况,因此在本文中使用微生物灭杀技术即将杀菌剂掺入到混凝土中,以一种主动性措施做好混凝土的防腐工作。首先,本文选定五种不同类型的杀菌剂,通过采用高通量测序技术、电感耦合等离子质谱仪(ICP)、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)等手段,研究了其杀菌功效、溶解性能、显效掺量以及对混凝土流动性、强度的影响来综合评定适用性。然后,统一这五种杀菌剂的显效掺量,来研究不同杀菌剂对混凝土抗污水腐蚀性能的影响。为实现对混凝土的加速腐蚀,配制了高浓度的人工强化污水,通过检测污水环境下不掺和掺不同杀菌剂混凝土的强度、质量损失率、表面pH值等,并进一步探究污水环境下每种杀菌剂在混凝土中的作用机理。最后,基于灰色关联分析和模糊综合评价的方法,得出影响掺杀菌剂混凝土抗污水腐蚀性能的主次因素以及综合优选出适合用于污水环境下混凝土中的专用杀菌剂。研究结果发现:铜酞菁对混凝土的抗污水腐蚀效果最好,污水浸泡3个月后,掺铜酞菁混凝土的质量损失率和抗压强度耐蚀系数约为不掺杀菌剂混凝土的150%和80%,且其表面pH值仍能达到10.6,而不掺杀菌剂的混凝土表面pH值则接近中性。这不仅是因为铜酞菁对污水中微生物的高效杀菌率(82.59%)和在混凝土内部的较高留存率(99.77%),而且铜酞菁的掺入可使混凝土流动性及强度均有显著提高。掺钨酸钠和氧化锌的混凝土的抗污水腐蚀性能仅次于掺铜酞菁的混凝土,且污水浸泡3个月后的质量损失率分别为5.40%和6.04%,比不掺杀菌剂的混凝土高约50%。但钨酸钠对污水中微生物的杀菌效果较差,杀菌率仅为21.95%,氧化锌的掺加使得新拌混凝土流动性降低,其硬化混凝土强度比不掺杀菌剂的小。掺溴化钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵混凝土的抗污水腐蚀效果与不掺杀菌剂混凝土相比无明显改善。基于灰色关联分析得出影响掺杀菌剂混凝土的抗污水腐蚀性能的主要因素是杀菌剂对混凝土性能的影响和杀菌剂对污水中微生物的杀菌率,二者的关联度均在0.9以上,其次是污水环境下杀菌剂在混凝土中的溶出率以及杀菌剂对微生物产酸的影响,关联度都在0.7~0.8之间。基于模糊综合评价方法优选出铜酞菁是一种适合用于混凝土中的功效好、掺量少、成本低、污染小的杀菌剂,其次是氧化锌和钨酸钠,而溴化钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵的效果最差,并不适合用于混凝土中来防治污水腐蚀。此结果可以为污水环境下混凝土用杀菌剂提供一定的理论基础。
【图文】：

形貌,内部腐蚀,排污管道,混凝土

第一章绪论及意义管道是维持城市正常运转的重要基础设施，，它明起着重要的作用。随着我国经济社会的快速地下排污管道系统逐渐增多，生活污水排放量也我国生活污水年排放量高达 330 亿吨[1]。人民生蛋白质增加、合成洗涤剂的普遍使用、水温的技术还不完善[3]，有些地方的排污标准混乱，性，这无疑对地下混凝土排污管网产生一定的物的使用寿命，重建或维修还将导致可观的经]见图 1-1，可以看出污水腐蚀后的混凝土结构开等。

微生物腐蚀,作用机理,混凝土,无机酸

究现状污水腐蚀机理下，污水中的很多需氧菌如大肠杆菌、枯草芽孢杆和无机酸；在厌氧环境下，某些专性厌氧杆菌如拟酸、乙酸、丙酸、乳酸等有机酸和碳酸等无机酸[16的阳离子反应生成络合物，无机酸与阳离子反应生化物的分解错误!未找到引用源。。另外，在半管自流的混凝土入管道的废水会和原有的污水混合、中和、稀释、扩质就会沉降到管道底部，并形成含有大量细菌和微泥层。首先，细菌在分解营养物质的过程中消耗大42-等，随着氧气被消耗完，粘泥层中需氧菌的代谢
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

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