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生態混凝土在治理水污染工程中的應用

2019-10-16 09:19:09

生態混凝土在治理水污染工程中的應用
生態混凝土具有良好的透水性,這主要是因為它通常用粗骨料而不用細骨料,從而在混凝土內形成很多的連通孔。依靠多孔混凝土具有的物理、化學以及生物作用而達到凈水目的。
①物理凈化。凈水生態混凝土的孔隙率一般為15%~35%,連續空隙的孔徑為集料平均粒徑的25%~27%,平均空隙直徑為4~5mm。在制備生態混凝土的過程中,加入了緩釋材料,從而增加了生態混凝土內部的微孔結構而成為了良好的過濾材料。較小的孔徑和較大的接觸面積使生態混凝土具有良好的過濾和吸附功能,使水質得到凈化[4]。
②化學凈化。水泥作為混凝土的組成材料之一,當混凝土浸泡在水中或水化過程中都會溶Ca(OH)2。除了能夠調節PH值外,還可以作為無機混凝土將水中的懸浮物質絮凝沉淀,在澄清的同時減少了水中的污染物質[5]?;炷習徛尼尫沛V離子與水中的銨離子發生離子交換,由于巨大的混凝土表面積很容易吸附銨離子,在硝化細菌生物的作用下逐步硝化成氨氣。另外,生態混凝土中脫離出來的鎂離子,也會和污水中的磷酸根離子反應,生產一種磷酸氫鎂三化合物沉淀:
Z2-Mg2++2NH+4→2Z1-NH+4Mg2+
Mg2++HPO2-4+3H2O→MgHPO4.3H2O↓
由于生態混凝土中會緩慢的釋放出鋁離子,與水結合會形成膠體氫氧化鋁,而氫氧化鋁會包裹污水中的懸浮物質,通過共同沉淀達到凈水的目的。因此,摻加在生態混凝土中的鋁、鎂離子等緩釋性凈水材料,不但能夠阻緩鈣離子的溶出,還能有效去除污水中的營養物質,如氮、磷等[5]。
③生化凈化。由于生態混凝土的多孔結構為微生物的生存提供了一個適宜的生存空間,因此,在污水處理過程中,通過吸附各種微生物而形成生物膜。由于生物膜是一種蓬松的絮狀結構,因此具有很大的表面積,從而吸附能力很強。流經生態混凝土的污水,吸附以及沉積在生物膜上的有機物質為微生物提供了營養,其中一部分轉化為細胞物質而進行繁殖生長,成為生物膜中新的活性物質;另一部分則會轉化為排泄物,轉化過程中釋放的能量供微生物生長。目前已發現有藻類(硅藻類、綠藻類、藍藻類、渦鞭藻類),細菌類(硝化細菌、甲烷菌、脫氮菌等好養型和厭氧型細菌),原生動物(根足蟲類、輪蟲類),后生動物等多種生物發揮作用。微生物在生態混凝土中的生化凈水方面起到了主要作用。因此,為了適應微生物的生長,不僅要求生態混凝土具有系統的環境溫度和PH值,還要為微生物提供足夠的生存空間,即足夠的表面積。

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