水泥混凝法处理公路隧道施工废水研究

论文摘要

目前我国水环境污染严重,饮用水安全不容乐观。随着公路建设的不断发展,延伸到山岭重丘区、途经水源保护区和河流源头区的公路越来越多,公路沿线水资源的保护愈来愈重。但是,长期以来,公路建设项目中,对水环境的保护重点在于对公路营运期产生的各种污水的处理及突发事件后的紧急保护等,而对公路施工造成的水环境影响重视不够,缺乏研究。研究出一种适合公路施工场点多、战线长、操作简单、物料方便,且不对环境造成二次污染的施工废水处理方法显得非常重要和迫切。本论文以公路隧道施工废水为研究对象,采用水泥为混凝剂进行混凝处理实验,并分析研究了水泥混凝处理施工废水的原理,其结果对公路、铁路及水利工程施工现场生产废水的处理有重要意义。研究得出如下结论:1.使用水泥混凝沉淀法处理公路隧道施工废水,不仅设施构造简单,操作方便,药剂获得便捷,而且本方法有效利用废弃水泥,在大幅降低了处理成本的同时可以达到资源回收再利用的效果。2.通过混凝剂选择、投药量的影响、搅拌、反应时间等实验研究表明,废弃普通硅酸盐水泥可以作为处理药剂处理公路隧道施工废水;当投加量在2.5g左右时,处理效果相对最好;机械搅拌对各指标的去除效果作用不明显;反应时间2h为宜。3.实验表明,对CODcr的去除率最高达到41.9%,但总体保持在30%--40%的范围内;对硝基苯的去除率最高可达40.5%,但多维持在20%左右的范围内;对石油类的去除效果最差,去除率仅在12%左右的范围内。4.机理研究表明,硅酸盐水泥主要成分中的C3S、C2S、C3A、C4AF在水中都可生成具有絮凝效果的沉淀。水泥在水化和硬化过程中,水化产物可以通过电性中和、网捕卷扫、吸附等多种作用去除水中胶体杂质。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 我国公路交通现状及发展
• 1.2 我国水环境污染现状及其危害
• 1.3 饮用水安全
• 1.4 公路建设对水环境的影响分析
• 1.5 我国公路施工废水研究现状
• 1.6 课题研究必要性
• 1.7 课题的提出及前期研究结果
• 1.8 研究的主要内容
• 第二章 隧道施工废水特性及处理原理
• 2.1 公路隧道施工期废水来源
• 2.2 公路隧道施工水污染源分析
• 2.3 公路隧道施工期废水对环境的影响特征
• 2.3.1 对地表水环境的影响
• 2.3.2 对地下水环境的影响
• 2.4 隧道施工生产废水样品采集及水质特性分析
• 2.4.1 采样方法
• 2.4.2 分析方法
• 2.4.3 采样地点的选取
• 2.4.4 工程概况
• 2.4.5 采样方案
• 2.4.6 确定检测因子
• 2.4.7 检测结果和分析
• 2.5 公路隧道施工废水处理方法选择
• 2.5.1 处理方法选择原则
• 2.5.2 处理方法选择
• 2.6 处理原理
• 2.6.1 混凝的概念
• 2.6.2 混凝的作用机理
• 2.6.3 常用混凝剂
• 第三章 水泥混凝法处理实验
• 3.1 水样配置
• 3.2 实验试剂及仪器
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 水泥混凝剂选择实验
• 3.3.1 实验方法
• 3.3.2 筛选实验
• 3.3.3 水泥混凝剂的确定
• 3.4 药剂投加量实验
• 3.4.1 实验方法
• 3.4.2 范围研究实验
• 3.4.3 精度研究实验
• 3.4.4 综合实验
• 3.4.5 实验小结
• 3.5 搅拌实验
• 3.5.1 实验方法
• 3.5.2 实验小结
• 3.6 不同反应时间影响实验
• 3.6.1 实验方法
• 3.6.2 实验小结
• 3.7 对比实验
• 3.7.1 实验方法
• 3.7.2 实验小结
• 第四章 水泥的作用机理研究
• 4.1 水泥的定义和分类
• 4.2 硅酸盐水泥
• 4.2.1 硅酸盐水泥的标准
• 4.2.2 硅酸盐水泥熟料的化学组成
• 4.2.3 硅酸盐水泥熟料的矿物组成
• 4.3 水泥的水化和硬化机理
• 4.3.1 水泥熟料单矿物的水化
• 4.3.2 水泥的水化
• 4.3.3 硅酸盐水泥水化产物的微观结构
• 4.3.4 硅酸盐水泥凝结、硬化
• 4.3.5 硬化水泥浆体的组成和结构
• 4.4 水泥的混凝机理探讨
• 4.4.1 对水泥熟料的分析
• 4.4.2 水泥水化和硬化过程中可能的混凝作用
• 4.4.3 分析小结
• 第五章 可行性分析
• 5.1 药剂方便性
• 5.2 方法便利性
• 5.3 环保性
• 5.4 经济成本
• 5.4.1 投资成本
• 5.4.2 运行成本
• 5.5 处理流程建议
• 5.6 小结
• 结论及建议
• 参考文献
• 致谢