多孔混凝土水质净化性能

第37卷第3期2007年5月东南大学学报(自然科学版)JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Vol137No13May2007多孔混凝土水质净化性能许国东1,3高建明1吕锡武2(1东南大学材料科学与工程学院,南京211189)(2东南大学能源与环境学院,南京210096)(3江苏省建筑工程质量检测中心,南京210008)摘要:设计制作了多孔混凝土水质净化试验装置,对5种不同粗骨料粒径和空隙率的多孔混凝土进行了水质净化性能试验.附着在多孔混凝土表面的生物体的数量可间接地通过溶解氧(DO)的消耗量来检测.多孔混凝土的水质净化性能可通过总磷(TP)和总氮(TN)的去除量进行评价.试验结果表明:多孔混凝土在水中具有富集营养物质,使生物膜附着生长其上的效应;采用10～20mm粒径的集料所制备的空隙率为25%的多孔混凝土其水质净化效果最佳.关键词:多孔混凝土;生物膜;水质净化;空隙率;TP;TN中图分类号:TU528;X52文献标识码:A文章编号:1001-0505(2007)0320504204Water2purificationpropertiesofporousconcreteXuGuodong1,3GaoJianming1LüXiwu2(1SchoolofMaterialsScienceandEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing211189,China)(2SchoolofEnergyandEnvironment,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)(3JiangsuTestingCenterforQualityofConstructionEngineering,Nanjing210008,China)Abstract:Theresultsofexperimentonwaterpurificationpropertiesofporousconcretearereported.Fivesizesofcoarseaggregateandvoidratioswereadopted.Anequipmentforwaterpurificationex2perimentwasdesigned.Inthewaterpurificationexperiment,theamountoforganismsattachedontheporousconcretesurfaceisindirectlyexaminedbytheconsumptionofthedissolvedoxygen(DO).Waterpurificationoftheporousconcreteisevaluatedbytheremovalamountofthetotalphosphorus(TP)andtotalnitrogen(TN).Aporousconcretewithaggregatesizeof10to20mmandvoidratioof25%providessuperiorabilityofwaterpurification.Resultsfromthisstudyshowthatporousconcreteisabletopurifywaterefficiently.Keywords:porousconcrete;bio2film;water2purification;voidratio;totalphosphorus;totalnitrogen收稿日期:2006211230.基金项目:国家“十五”重大科技专项资助项目(2003AA60110023).作者简介:许国东(1981—),男,硕士生;高建明(联系人),男,博士,教授,博士生导师,jmgao@seu.edu.cn.环保生态型多孔混凝土是近年来迅速发展起来的一种环境友好材料,可以减轻环境负荷同时也与有机物相适应,受到各国环境与材料学者的普遍关注[1-4].多孔混凝土(porousconcrete,POC)内部有着连续的孔隙结构,水与空气能够很容易通过或存在于其连续通道内,多孔混凝土的多孔结构提供了适于微生物生长的生存环境,在其表面和内部有大量的细菌栖息繁衍,包括硝化菌、甲烷菌、脱氮菌等好氧性和厌氧性细菌.多孔混凝土内外表面上形成的生物膜中生物种群较多,可以充分发挥生物膜的作用,降解水中的污染物质,使水质得到净化[5-7].因此,采用多孔混凝土建造水边构筑物既可保持水土、加固堤岸,又可维持甚至增加生物多样性并净化水质.本文结合国家“十五”重大科技专项“镇江城市水环境质量改善与生态修复技术研究与示范”项目的研究工作,依据国内外相关研究成果,自行设计了多孔混凝土表面挂膜