土柱法去除沼气发酵预处理后废水中的氨氮

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1、河南理工大学本科毕业设计（论文）英文翻译河南理工大学本科毕业专业论文翻译土柱法去除沼气发酵预处理后废水中的氨氮学生姓名：程琳琳学号：310703020101院系：资源环境学院专业：环境07-1班指导老师：赵丽副教授时间：2011-04-2021河南理工大学本科毕业设计（论文）英文翻译土柱法去除沼气发酵预处理后废水中的氨氮雷晓慧，春之藤，路易丰，张振亚，前川一隆明（筑波大学生命与环境科学学院，日本筑波市茨城县3050006天王台2-1市野谷31-207，昆明环境科学研究所，中国云南650032）收稿日期：2006年5

2、月4日；修订日期：2006年9月21日;出稿日期：2006年9月21；网上发布：06年11月15日摘要：为了找到氨氮迁移的最佳的运行条件和机制,可通过土壤壕沟系统测定。土壤壕沟系统是专门对甲烷发酵后30℃的废水中氨氮进行预处理,其土柱的结构类似于土壤壕沟系统。起初氨氮主要是被土壤吸附，并且土壤中的氨氮的吸附能力逐渐趋于饱和。12天之后，土柱中的氨开始进行硝化反应，氨氮含量在土柱急剧下降。废水流速从0.74L/h下降到0.37L/h过程中,亚硝酸盐和硝酸盐的峰值出现。当土壤中的硝化过程达到稳定状态时，进水中98％的氨

3、氮转化为硝酸盐。通过改变运行条件，例如温度、通风情况、废水流速，发现提高通透性和降低温度可以提高氨氮的去除效率。在以上三个变量中，污水流速对氨氮的去除效率影响最大。降低污水流速可以增加流动时间，从而能提高氨氮的去除效率。　　关键词:硝化；氨氮吸附；土柱；曝气21河南理工大学本科毕业设计（论文）英文翻译1、导言2005年，日本三和市建立了利用猪的排泄物和厨房垃圾作为底物的沼气发酵系统。沼气发酵的废水可做为氨氮的预处理。然而预处理后废水中的总氮量和COD仍然相对较高，为了达到排放标准，它还需进一步处理。一种改良后的土壤

4、壕沟系统可以使处理后的废水达到排放标准。研究表明，如果结构和维护合理，这种土壤壕沟系统可以提供一种废水处理成本较低、操作简单的可靠有效方法。通常情况下土壤战壕系统的进水是典型的一级或二级废水，总氮浓度为10-30mg/L，但也有更高情况出现。1996年山口等人已完成渗透液的完全硝化（氨氮浓度60mg/L）。2005年张氏等人已经实现了使农村生活污水中（氨氮平均浓度为30mg/L）氮氨的去除效率大于90％。和这些传统的土壤战壕系统不同，本论文将对高浓度的氨氮废水（氨氮浓度大于100mg/L）做处理。土柱中氨氮的去除一

5、般是通过土壤吸附和硝化细菌的硝化作用来完成的。前者受土壤吸附能力限制，后者是去除废水中的氨氮的主要机制。这种土柱实验一般是通过湿润（废水应用）和干燥（废水不应用）交替完成的，以便进入行连续厌氧和好氧周期。为了提高厌氧期间的反硝化能力和避免土壤中氨的积累，在好氧期间氨氮最好被完全硝化。如果土壤中的氨在有氧期间积累，将会使厌氧期间氨的吸附降低21河南理工大学本科毕业设计（论文）英文翻译，导致废水中氨的浓度较高。因此，在土壤战壕系统中硝化过程可被理解为提高效率。在这项研究中，土柱系统中氨的迁移过程是通过氨氮、亚硝酸盐、硝

6、酸盐、pH等指标在竖直方向的瞬时变化来描述的。通过变换运行条件如废水中流速、曝气和温度，发现了氨氮在土壤壕沟系统中迁移运行的最佳状况。此外，还分析了氨氮的迁移机理。2、方法土柱是由16个开口的铁盒（长222cm，宽80cm，高90cm）组成，其中装满了土壤、岩棉。（图1a是土柱系统结构示意图）。为了得到最佳的氨氮去除状况，土柱选用和一般土柱具有相同设计和构造的垂直结构（图1b）。为了避免堵塞，土壤质地要粗，Akadama，Kanuma（日本Hokusyo股份有限公司）和Kantoloam要混合均匀。Kantoloa

7、m：Akadama土壤：Kanuma土壤：锯屑的质量比为1:1:0.9:0.1。岩棉（日本尼奇亚斯有限公司）也用于过滤的悬浮固体（SS）。21河南理工大学本科毕业设计（论文）英文翻译2.1氨的吸附2.1.1土壤中氨的吸附动力学21河南理工大学本科毕业设计（论文）英文翻译为了研究氨的吸附动力学，取3份20g风干样品分别置于300mL的锥形瓶中，并加入200mL100mg/L的NHCl。将装有土壤和溶液的锥形瓶至于转速为180rpm的振荡器中震荡48小时。分别取液体在16000rpm转速下离心8分钟，取出2mL上清液供

8、分析氨使用。为了研究温度对氨吸附平衡的影响，分别在4、15、30、和45℃情况下进行了相同的实验。实验采用同一土样，这样可以有效减少土壤异质性的影响。2.1.2土壤中氨的吸附等温线为了确定氨氮的吸附等温线，取3份2g风干样品分别置于50mL聚丙烯离心管内，并加入30mL的氯化铵（N的浓度分别为20，50，100，200和300mg/L）。将装有土壤和溶液的离