SWMM模型中不同LID措施在排水系统模拟中的应用

针对城镇内涝问题,以陕西省汉中市某镇为例,利用芝加哥降雨过程线合成了该地区的典型降雨过程线;利用SWMM模型系统,对子汇水区域进行划分、管网概化以及参数确定,建立了该区的雨洪模型;设计LID调控方案,分别对1、3、5和10a重现期的雨洪过程进行模拟,结果表明:采用透水砖以及下凹式绿地的方式改变下垫面,可以有效削减降雨峰值流量;相同面积的下凹式绿地,布置在下游与布置在上游对雨峰流量的削减率基本相同,但布置在下游能延缓雨峰到来时间。

PASP与AA/AM/MA共聚物复配阻垢性能研究

通过合成丙烯酸/丙烯酰胺/马来酸酐(AA/AM/MA)三元共聚物阻垢剂,开发出一种具有优良阻垢性能的新型聚天冬氨酸复配物.采用静态阻垢实验对聚天冬氨酸(PASP)与三元共聚物复配的阻垢性能进行研究.结果表明,聚天冬氨酸和三元共聚物在一定配比下产生协同阻垢效应,其最佳配比浓度为:聚天冬氨酸1mg/L,三元共聚物0.5mg/L;复配物的阻垢性能较单纯的聚天冬氨酸有一定的提高,适用于高钙、高碱、高温的水系统中,并可在其中长时间停留.将复配阻垢剂应用于火电厂循环冷却水水样,其对碳酸钙的阻垢率达到100%.

PESA与其他阻垢剂的协同效应

通过静态阻垢实验对PESA和其他阻垢剂的协同阻垢效应进行研究,发现对不同的水垢,PESA和不同的阻垢剂产生不同的协同作用。对碳酸钙垢,PESA与AA/AM/MA和HEDP有协同作用;对硫酸钙垢,PESA与PASP和PBTCA有协同作用。实验结果为PESA在工业领域的应用提供了参考。

水解聚马来酸酐三元复配阻垢性能研究

采用静态阻垢法研究了水解聚马来酸酐(HPMA)、1-羟基乙叉二膦酸(HEDP)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)单剂的阻垢性能以及三者复配后的阻垢协同效应,考察了钙离子浓度、溶液pH以及温度等因素对复配物阻垢性能的影响。结果表明,HPMA与HEDP、AMPS之间具有明显的协同效应,当三者的质量配比为2∶2∶1时,复配物的阻垢效果最佳,阻垢率为87.3%,阻垢性能良好。

新型MA/AA/HEMA三元共聚物阻垢剂的合成及反应条件的确定

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,亚硫酸氢钠-过硫酸铵为引发剂,叔丁醇为分子量调节剂,采用水溶液自由基聚合法,合成MA/AA/HEMA新型三元共聚物阻垢分散剂,并通过正交实验测试法得出其最佳合成条件。通过静态沉淀抑制法对三元共聚物的阻垢性能进行评价,共聚物投加量为4mg/L时,对CaCO_3的阻垢率最佳,达到93.72%。利用红外光谱和扫描电子显微镜对共聚物的结构进行分析,共聚物结构中具有羧基、酰胺基、酯基和磺酸基等官能团,且具有较大的比表面积使得凝聚分散作用抑制CaCO_3沉淀容易进行。

自适应罚函数遗传算法对给水管网优化的研究

在城镇给水管网优化过程中,针对传统罚函数算法难以求得最经济管径的缺陷,提出一种新的自适应罚函数遗传算法。首先利用Matlab软件建立了基于经济费用的优化模型和管网平差子程序,然后给出自适应罚函数法的概念及原理,将其与遗传算法结合得到一种新的求解管网优化问题的进化算法。利用自适应罚函数遗传算法对陕西某城镇进行给水管网优化计算。结果表明:该方法能够有效地解决有约束条件的给水管网优化问题,具有更强的搜索性能,在满足水压与流速的前提下降低管网建造费用和运行管理费用。

绿色环保型AA/MA/MMA三元共聚物缓蚀剂的合成及性能研究

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,以过硫酸铵为引发剂,叔丁醇为分子量调节剂,采用水溶液自由基聚合法对单体进行共聚反应,合成绿色环保型三元共聚物缓蚀剂。该三元共聚物是一种水溶性聚合物,其最佳合成条件为:聚合温度80℃,聚合时间3 h,保温2.5 h。通过对共聚物的分子量分布和结构进行表征,表明该共聚物的分子量分布较窄,多种官能团协同作用,提高了缓蚀率。通过与4种传统缓蚀剂缓蚀性能的对比实验,探讨了共聚物的投加量、水样温度、水样pH值等因素对共聚物缓蚀性能的影响。结果表明,该共聚物缓蚀剂对碳钢挂片有较好的缓蚀效果,当共聚物投加量为4 mg/L,水样温度为60℃,pH值控制在9时,缓蚀率达到了最优的98.8%,缓蚀性能明显优于4种传统缓蚀剂。SEM测试聚合物缓蚀剂在碳钢挂片表面形成致密的吸附膜,使挂片与腐蚀介质隔离,特别适用于高温高碱高硬度的循环冷却水系统。

绿色环保型太阳能循环水系统阻垢剂的合成及性能研究

以丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为反应单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合法,合成一种多官能团太阳能循环水多元共聚阻垢剂。通过静态沉淀抑制法考察了用量、Ca^(2+)浓度、水温及含水量对三元共聚物的阻垢性能的影响。结果表明,共聚物投加量4 mg/L,80℃时,对CaCO_3的阻垢率达到92.4%,钙离子浓度大于360 mg/L时,阻垢率依然能维持在85%以上;90℃时阻垢效果稳定在85%以上,在冷凝点不同的循环水系统中,阻垢效果稳定在80%以上。通过凝胶色谱仪测定共聚物分子量为1 394,属于分布较窄的过渡区分子量共聚物。红外光谱分析表明,共聚物结构中存在羧基、酯基、酰胺基等阻垢官能团,协同起到稳定的阻垢效果。扫描电子显微镜对碳酸钙晶体分析表明,晶格畸变和络合增溶是阻垢的主要机理。

改性GO/SiO_(2)环氧涂层在模拟地热水中的防腐性能研究

为提升复合涂层的防腐性能,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性氧化石墨烯(GO)及纳米二氧化硅(nano-SiO_(2)),利用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射谱(XRD)和扫描电镜(SEM)表征改性前后的结构变化,制备得到改性GO/SiO_(2)复合涂层。分析不同填料配比下涂层的硬度、接触角及在酸碱条件下的起泡、脱落现象。通过旋转挂片、扫描电镜(SEM)、极化曲线(Tafel)等手段分析涂层在模拟地热水环境中的腐蚀行为,测试其耐腐蚀性能。结果表明:在最优配比时,复合涂层的硬度、附着力、耐酸碱等各项性能优异,制备得到的复合涂层在模拟地热水环境中的防腐性能显著提升。

AA-MA-HEMA阻垢剂的阻垢性能研究

以水为溶液,用过硫酸铵为引发剂合成AA-MA-HEMA共聚物阻垢剂。经过实验共聚物对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢的阻垢性能。该研究表明,共聚物较PASP及PAA,对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢的阻垢性能较好,能够适应水质较复杂的水质环境中;通过氧化分散铁表明了共聚物具有较佳的氧化分散铁能力,能够用于铁质循环系统中;通过钙容忍度实验表明了共聚物具有较强的钙容忍度,钙离子浓度再较高的条件下,共聚物也能较好的发挥其阻垢性能;通过扫描电镜对共聚物对不同垢体的阻垢性能的变化进行了分析研究。同时对共聚物的生物降解性进行了研究,研究表明共聚物的生物降解性能较好,属于易降解的高分子共聚物。

AA/AM/MA共聚物与PESA复配阻垢缓蚀性能研究

为了提高PESA的阻垢缓蚀性能,合成了丙烯酸/丙烯酰胺/马来酸酐(AA/AM/MA)三元共聚物,与聚环氧琥珀酸(PESA)进行物理复配,考察了温度、反应物配比及浓度对复配产品阻垢和缓蚀性能的影响。结果表明,在反应物配比即共聚物∶聚环氧琥珀酸为1∶(0.35～0.5)、反应温度为80℃的条件下,该复配物具有很好的阻垢、缓蚀性能。

关中小城镇给排水系统实例分析

以陕西省关中地区武功镇给排水系统规划为例,分析小城镇给排水设计及其存在的问题。通过对供水水量、水质以及污水水质进行调查和预测,展开给水管网、雨污水管网的规划布置;结合小城镇自身特点,对供水水源、污水处理工艺等进行论证,给水处理选择ClO2消毒工艺,污水处理选择稳定塘及湿地处理工艺,符合小城镇现状及发展需求,为关中地区小城镇给排水系统发展起到一定的推动作用。

循环经济工业园区给排水规划设计

以甘肃省金昌市河西堡循环经济工业园区为例,对工业园区给排水规划进行了论述,强调循环经济工业园区给排水规划应注重节约水资源、提高水的循环复用率、避免对水质及环境的污染。

SAS/AMPS/IA共聚物阻垢剂对CaCO3微观形貌影响研究

采用静态阻垢法考察SAS/AMPS/IA在不同pH、浓度下的阻垢性能,并进一步利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对投加不同浓度SAS/AMPS/IA时碳酸钙结垢的微观形貌进行分析。结果表明:SAS/AMPS/IA在PH=8、浓度为6 mg/L时对碳酸钙阻垢效果最佳,阻垢率达到96.2%。XRD测试CaCO3晶体特征峰的变化:在一定浓度范围内,随SAS/AMPS/IA的浓度增大,XRD上CaCO3方解石特征峰峰高显著降低;对应SEM显示CaCO3晶体破坏程度加大,微观形貌上由方解石逐步向球霰石转变。对SAS/AMPS/IA结构分子式分析表明,其分子链上羧基的吸附作用以及磺酸基的分散作用使得CaCO3方解石六面体晶面发生扭曲变形,棱角消失,致使结垢体疏松。

不同引发剂用量下三元共聚物的制备及其性能表征

以水溶液聚合法合成新型三元共聚物阻垢剂,以马来酸酐(MA)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,合成反应的引发剂、分子调节剂分别采用过硫酸铵和叔丁醇。将引发剂过硫酸铵(APS)的用量分别设计为5%、10%和15%3档,制备出共聚物MA/SSS/HEMA(APS 5%、10%和15%)。通过对3个共聚物进行红外光谱及凝胶色谱分析,表明均有多种官能团进行协同作用,且主要区别在于随着引发剂用量的增加,共聚物相对分子质量逐渐减小,相对分子质量分布逐渐变宽。碳酸钙与硫酸钙的阻垢试验结果表明:共聚物MA/SSS/HEMA(APS 5%、10%和15%)均有较好的阻垢性能,均优于市面常用阻垢剂,且随着引发剂用量增加,共聚物相对分子质量减小,阻垢性能明显提升,共聚物MA/SSS/HEMA(APS 15%)的阻垢性能明显优于共聚物MA/SSS/HEMA(APS 5%和10%)。

含羧基磺酸类共聚物阻垢剂的合成及其对CaCO_3的阻垢效果

为了解决发动机冷却水箱的结垢问题,采用试剂顺酐(MAH)、丙烯基磺酸钠(ALS)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),通过水溶液自由基聚合法,合成了含羧基磺酸类四元共聚物PMAAH。按GB/T 16632-2008测试了PMAAH的阻垢性能,探讨了其阻垢效果与投加量、钙离子浓度、时间、水样温度间的关系;将PMAAH与防冻液复配并与防冻液在高温条件下阻碳酸钙垢的效果进行了对比。结果表明:PMAAH具有良好的阻碳酸钙垢的能力,阻垢性能优于传统的阻垢剂和防冻液,适用于发动机冷却系统。

SAS/AMPS/IA共聚物中官能团对碳酸钙的协同阻垢作用

以衣康酸(IA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,通过自由基溶液共聚合法,合成均聚物PIA、PSAS、PAMPS以及SAS/AMPS/IA三元共聚物。红外光谱、凝胶渗透色谱分析显示,三元共聚物中含有羧基、磺酸基、酰胺基官能团。静态阻垢法表明:均聚物、共混物及不同单体配比的SAS/AMPS/IA共聚物对CaCO 3的阻垢效果有明显差异,共聚物中单体对阻垢效果影响程度的排序为:IA>AMPS>SAS。对CaCO 3垢样进行SEM、XRD分析:加入PSAS、PAMPS的CaCO 3晶体结晶颗粒减小,晶胞出现条状纹理;加入PIA、SAS/AMPS/IA的CaCO 3晶体碎散,棱角消失,XRD图谱显示方解石特征峰的峰高显著降低,CaCO 3晶体由方解石逐步转变为球霰石。晶体破坏程度的排序为:SAS/AMPS/IA>PIA>PAMPS>PSAS。对加入均聚物及共聚物SAS/AMPS/IA的CaCO 3晶体表面进行Zeta电位测试,根据静电排斥能分析表明,羧基主要吸附于Ca 2+表面,而磺酸基所带的负电荷增加了垢体表面的电势能,增大颗粒间静电斥力从而使CaCO 3晶体分散稳定,并破坏方解石晶体的形成,两种官能团的协同作用使得SAS/AMPS/IA对碳酸钙晶体的破坏程度增大。而均聚物PIA、PSAS、PAMPS因不存在多官能团间的协同作用,它们的阻垢效果明显低于共聚物SAS/AMPS/IA的阻垢效果。

氧化淀粉的制备及其阻垢性能研究

以马铃薯淀粉为原料,稳定二氧化氯为氧化剂,制备氧化淀粉,并对产品结构进行了红外光谱分析。通过静态阻垢试验测定了所制备产品的阻垢效果。试验结果表明产品阻垢效果良好,同时对影响阻垢性能的pH、温度等因素也进行了研究。

三元共聚物与PESA复配及其对循环冷却水阻垢性能的影响

合成了丙烯酸/丙烯酰胺/马来酸酐(AA/AM/MA)三元共聚物,并探讨了共聚物与聚环氧琥珀酸(PESA)物理复配后的阻垢效果.研究了共聚物分子量、阻垢剂用量以及钙离子浓度、溶液pH值等因素对阻垢性能的影响.实验结果表明,AA/AM/MA共聚物与PESA复配后具有良好的阻垢效率.

响应曲面法优化衣康酸三元共聚物制备工艺

针对咸阳某企业循环冷却水水质情况,选择衣康酸(IA)、乙酸乙烯酯(VAc)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,采用水溶液自由基聚合法制备IA-VAc-AMPS共聚物阻垢剂。利用响应曲面Box-Behnken试验优化共聚物制备工艺,并建立多元回归模型。结果表明:单体摩尔比和反应温度影响最大,单体摩尔比和引发剂用量交互影响最为显著;响应曲面确定的最优合成条件为:单体摩尔比1.36、引发剂7.11%、反应温度82.73℃和反应时间2.87 h,最优条件下合成共聚物的阻垢率达到97.56%。FT-IR光谱表征表明已成功制备IA-VAc-AMPS三元共聚物。SEM对垢样晶体形态结构分析表明共聚物作用效果明显,垢体松散,致密度降低。