净水厂除藻技术和新型抑藻材料的研究进展

综述净水厂蓝藻治理技术研究进展,针对净水厂除藻问题,分析现有工艺的特点以及应用瓶颈,探讨各类技术特点及存在的问题,介绍新型除藻和抑藻材料,为我国饮用水厂的供水安全,开发新技术提供重要的参考和借鉴。

壳聚糖纤维对银离子的吸附及抗菌性能研究

以天然高分子壳聚糖纤维为原料,制备了载银壳聚糖复合抗菌纤维,采用扫描电子显微镜、X射线能量色散谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪对复合抗菌纤维的形貌及结构进行了表征,探讨了吸附过程的动力学及热力学特性,并测试了复合抗菌纤维的抗菌性能。结果表明,银离子能够负载到壳聚糖纤维表面,吸附过程符合准二级动力学模型,可用Freundlich吸附等温线拟合,属于既有物理吸附也有化学吸附的自发放热反应,最佳吸附时间为60min,吸附平衡时间为180min,理论饱和吸附量为162.34mg/g,最佳反应温度为30℃,最佳pH=6。复合抗菌纤维抗菌性能良好,18h对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌抑菌率可达100%。

CS-MOF纤维对铜绿微囊藻的抑制效果及机理

针对净水厂除藻问题,选取壳聚糖纤维和金属有机骨架(metal organic framework,MOF)为原材料,制备具有较强抑藻性能的复合材料CS-MOF,研究CS-MOF纤维对铜绿微囊藻生长、细胞结构、光合作用、抗氧化酶活性以及微囊藻毒素的影响。结果表明:CS-MOF纤维能够有效抑制铜绿微囊藻生长,抑制率随投加量的增加而升高,当投加量为0.6 g/L时,第12天的抑藻率可达85.6%。扫描电镜图显示,处理组的藻细胞受损严重,细胞形态发生显著改变。实验过程中,处理组的藻细胞光合系统遭到破坏,藻体中叶绿素a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量均呈下降趋势,对藻胆蛋白的抑制率明显高于叶绿素a和类胡萝卜素的抑制率。CS-MOF纤维能够破坏藻细胞的抗氧化酶系统,通过抑制SOD活性,使藻细胞受到更严重的损伤。此外,CS-MOF纤维通过抑制藻类生长和吸附藻毒素,可有效降低总藻毒素含量。

城镇排水管渠原位固化内衬管树脂浸渍特性研究

文章对比分析了3种原位固化内衬管基材无纺布与树脂的接触角变化规律及真空度对浸润速率的影响,利用Owens-Wendt-Kaelble法和Young-Dupre法分析了黏附功随温度的变化规律及树脂固化强度。结果表明:提高真空度,有利于无纺布与树脂的浸润,促进良好界面的形成;升高温度,树脂黏度(表面张力)降低,接触角减小,可有效改善树脂在无纺布表面的浸润性;在Z455TV-901/TXC/PX16树脂体系未发生固化反应之前,升温能有效提高树脂/基材无纺布的黏附特性,提高复合材料界面粘接强度。

城市排水管渠原位修复材料研究及产业化进展

近年来,随着技术成熟性和可靠性增加,我国管道非开挖技术发展迅速,但行业面临着一个严峻问题,即非开挖管道修复材料严重依赖进口,造成技术成本高,施工周期难以保证。另一方面,国产材料良莠不齐,质量难以保证,因此,我国迫切需要国产化和标准化的管道原位修复材料。本课题组在国家十二五水专项资助下,开展了排水管道原位修复材料-无纺布软管的产业化,针对软管的产品标准、选材及检验、制备及性能进行了深入研究,实现了课题预期目标,产品通过示范工程验证,各项指标达到标准要求。

基于ABAQUS的CIPP软管复合材料有限元模拟与验证

在CIPP管道原位固化修复过程中,由于翻衬压力和热固化反应的作用,内衬管要承受复杂的应力与应变,会使软管内外层出现褶皱,导致固化管表观形貌缺陷。本文在待修复管道内径一定的情况下,通过ABAQUS有限元软件对软管翻衬时应力和应变情况进行了模拟,分别与理论值和试验值进行了比较。结果表明:翻转水压由0.03 MPa增加到0.08 MPa过程中,软管所受应力和环向应变均增加,最大应力、最大环向应变分别为4.67 MPa、19.70%,均小于内衬软管材料实际抗拉强度7.24 MPa及断裂伸长率77.61%,在内衬软管翻转过程中,内衬软管具有较高的可靠性。通过ABAQUS有限元模拟,给出不同翻衬压下其CIPP内衬软管可修复管径范围。通过翻转实验,表明内衬软管内壁光滑,没有出现褶皱现象,能够满足应用要求。

壳聚糖纤维对芦荟大黄素吸附及其抑藻机理研究

针对蓝藻水华问题,选取壳聚糖纤维和芦荟大黄素为原材料,制备了负载芦荟大黄素的壳聚糖纤维(CS-AE纤维).研究了壳聚糖纤维对芦荟大黄素的吸附效果以及复合材料对铜绿微囊藻的生长抑制能力.结果表明,芦荟大黄素可以有效地负载到壳聚糖纤维上,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温线模型,属于化学吸附.吸附平衡时间为240 min,最适吸附温度为30℃,芦荟大黄素的初始浓度为100mg·L^(-1)时,实际吸附量为19.06 mg·g^(-1).抑藻实验表明,CS-AE纤维能够有效地抑制铜绿微囊藻的生长,当投加量为0.6 g·L^(-1)时,第12 d的抑藻率可达77.6%.实验期间,处理组中藻细胞膜结构发生改变,丙二醛(MDA)含量显著增加;叶绿素a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量逐渐下降,其中对藻胆蛋白的抑制率显著高于对叶绿a和类胡萝卜素的抑制率.藻细胞的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈先升高后降低的趋势;此外,CS-AE纤维能够有效去除藻毒素.综上推断,CS-AE纤维通过破坏铜绿微囊藻的细胞结构,光合系统,以及引起抗氧化系统失衡,造成氧化损伤,是其抑制作用的主要机理.

翻转式原位固化(CIPP)技术用于城市排水管道修复

介绍了重庆永川区某排水管道非开挖翻转内衬修复的设计、质量检测和工程应用情况。实践表明,对于DN600病害管道,当设计水压为60 kPa、软管的厚度为9 mm时,采用双层结构,内、外层幅宽分别为1 770、1 700 mm,加工后的软管接缝处抗拉强度为7.45 MPa,能够满足施工要求。对长度约为140 m的病害管道进行原位修复后,固化管内壁无鼓胀、裂纹、褶皱等现象,初始结构性能满足《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》(CJJ/T 210-2014)要求。