基于生物法防止混凝土构件腐蚀的预处理研究

摘要

混凝土构件是现代建筑施工中最常用也是最重要的组成部分.混凝土的耐腐蚀性是反映混凝土耐久性的重要指标之一,它关系着混凝土构件的使用寿命.在各种混凝土腐蚀的因素之中,除了水环境下,无机或有机酸、碱及盐类等化学介质腐蚀以外,还存在微生物腐蚀.如造纸等工业废水中所含有的硫化物对混凝土管道就有很强的生物腐蚀作用.该文中解释了这种混凝土生物腐蚀的原因,并着重研究了含硫化物废水的生物氧化处理,在废水进入混凝土管道之前就将这种硫化物腐蚀的可能性去除.利用接种了一株排硫杆菌的升流式填料塔反应器,在有氧的条件下,将水中的硫化物快速氧化为单质硫和硫酸根.由于生物氧化硫化物的影响因素很多,为了揭示它们之间的关系,该文先后进行了单因素影响研究和多因素影响研究.结果表明,在一定的硫化物容积负荷、溶解氧和进水硫化物浓度下,硫化物的去除率能达到100％,单质硫生成率能达到73％以上.在此基础上,应用回归分析得到了关于硫化物去除率、硫酸根生成量和单质硫生成率的三个模拟方程,为正确预测生物氧化硫化物的结果和合理选择反应器的运行参数提供了理论依据.根据这些结论,就能高效的去除水中的硫化物,以防止它对混凝土构件的生物化学腐蚀,为提高混凝土构件的使用寿命创造了环境条件.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1混凝土的生物腐蚀及其防治

1.1.1混凝土的生物腐蚀现象

1.1.2混凝土微生物腐蚀的机理和过程

1.1.3混凝土生物腐蚀的防治

1.2硫化物的产生与危害

1.2.1硫化物的产生

1.2.2硫化物的危害

1.3目前废水中硫化物的处理方法

1.3.1物理化学法

1.3.2微生物法去除硫化物

1.3.3生物法与化学法的比较

1.4本课题的文献综述

1.5本课题的研究目的

1.6实验的时间安排

第二章实验设备、材料及实验方法

2.1实验设备、材料

2.1.1用于菌株筛选与分离的设备与器皿

2.1.2上流式填料塔反应器

2.1.3培养基与模拟废水

2.2检测方法

2.3试验步骤与方法

第三章菌株的分离筛选、富集与反应器挂膜

3.1菌株的分离

3.1.1污泥中菌株的富集

3.1.2菌株的分离筛选

3.2纯种菌株在液体培养基中的富集

3.3反应器挂膜

第四章单因素影响的实验研究

4.1溶解氧对生物氧化硫化物的影响

4.1.1溶解氧的影响规律

4.1.2最佳溶解氧与进水浓度的关系

4.2进水硫化物浓度的影响规律

4.3水力负荷的影响规律

4.4进水pH值的影响规律

4.5小结

第五章多因素影响的实验研究

5.1硫化物容积负荷与溶解氧共同作用下硫化物的去除规律

5.1.1试验安排

5.1.2实验结果与数据处理

5.2硫化物容积负荷与溶解氧共同作用下硫酸盐的生成规律

5.2.1实验安排

5.2.2实验结果与数据处理

5.3衡算单质硫的生成率

5.4实例验证

5.5小结

第六章结论和建议

6.1结论

6.2建议

附录

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢