蜂巢石生物反应器强化脱氮的效果与机理

《蜂巢石生物反应器强化脱氮的效果与机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、蜂巢石生物反应器强化脱氮的效果与机理第一章绪论1.1我国水体氮污染现状及研究进展随着当今社会工业化、城市化的快速发展，绝大部分未经处理的工业废水（特别是食品工业废水、养殖业废水、炼油废水以及垃圾渗滤液等）、生活污水等大量排入河流、湖泊等天然水体中，造成含氮污水的排放量不断增加，同时农业上大量农药、化肥的使用，都导致水体产生严重的富营养化现象、氮污染问题日益严重，对人体和生物造成严重毒害。例如五大淡水湖之一的巢湖（我国典型的易富营养化型湖泊），上世纪90年代进入最严重的富营养化状态，极大程度的危害到沿湖居民的工农业生产和饮用水安全，

2、巢湖因此成为国家确定的三河三湖重点治理流域之一[1]。再如同为淡水湖之一的太湖，其水中无机氮的年平均浓度达到1.14mg/L，附近的井水和大运河中也分别高达7.16mg/L和15.84mg/L[2]。社会活动造成了氮污染物质在水体含量的上升，其中的主要原因是人类大规模的排放废水废物等含氮丰富的物质。多项测量数据显示，地下水在内的地表水中的氮、磷污染物质的含量与农业上的生产活动有关，其中的水体灌溉是最严重输入途径[3-4]。再者，生活、工业污废水、地表径流等的N含量都极高。氮污染物质进入水的主要方式有：①大气沉降（水体氮污染重要原因

3、）②农田化肥（氮肥流失）③牲畜粪便④污水灌溉⑤城镇地表径流（生活废水废物及某些工商业废水）⑥水体人工养殖（水体富营养化）⑦生产废水与生活污水的排放[5]。下表1.1是2001-06年全国污废水及氨氮污染物的排放量数据。1.2人工湿地污水处理技术人工湿地（ConstructedL硫酸，即可配制0.05mol/L（3.4mL：1246.6mL）的硫酸1250ml。依此法，分别配制：0.1（6.8mL：1243.2mL）、0.5（39mL：1211mL）、1.0（68mL：1182mL）、2.0（136mL：1114mL）mol/L的硫

4、酸溶液各1250mL。温度梯度依次为5、15、25、35、45℃，在不同震荡时间和硫酸溶液（100mL）浓度条件下将2g蜂巢石放入摇床中恒温振荡，洗涤至中性，60℃下烘干备用，所得样品即为酸改性的蜂巢石。硫酸溶液（100mL）的浓度梯度依次为0.05、0.1、0.5、1、2mol/L，在不同震荡时间和温度条件下将2g蜂巢石放入摇床中恒温振荡，洗涤至中性，60℃下烘干备用，所得样品即为酸改性的蜂巢石。震荡时间的梯度依次为0.5、1、2、4h，在不同温度和硫酸溶液（100mL）浓度条件下将2g蜂巢石放入摇床中恒温振荡，洗涤至中性，60

5、℃下烘干备用。2.2一体式蜂巢石反应器脱氮实验该人工湿地装置表面共种植两种植物：一种是美人蕉，属美人蕉科美人蕉属，大型草本观赏花卉，多年生宿根性植物。具有耐高温、适应性强、花期长（5-11月）的特点，耐短期水涝，不择土壤且较耐寒，寒冷地区生长时根茎不能露地。适宜生长温度为15-28℃，低于10℃对生长不利，热带区域无休眠。因此污水中的美人蕉长势良好，能极大提高污水中氮、磷营养物质的去除率，是一种良好的净化污水、美化湖滨环境的植物资源，本装置内种植密度为5株/m2；另一种植物是梭鱼草，雨久花科梭鱼草属，多年生挺水草本植物，好温暖湿润

6、、光照充足的环境条件，适宜生长温度为18-35℃，装置内种植密度为38株/m2，见下图2-3。第三章蜂巢石酸改性及吸附行为研究.......313.1蜂巢石酸改性条件优化研究........313.1.1不同改性条件对蜂巢石比表面积的影响.....313.1.2不同改性条件对蜂巢石吸附效果的影响......363.2酸改性蜂巢石的吸附行为研究.......423.3小结....52第四章一体式蜂巢石生物反应器强化脱氮效果研究.......534.1一体式蜂巢石生物反应器的强化脱氮效果........534.1.1不同工况下反应器的

7、脱氮效果.......534.1.2不同形态氮在反应器中的时空变化规律......564.2一体式蜂巢石生物反应器强化脱氮的技术参数分析......584.3小结....60第五章一体式蜂巢石生物反应器强化脱氮机理研究.......615.1脲酶活性实验结果分析......615.1.1脲酶活性在反应器中时空变化特征.........615.1.2脲酶活性与氮的去除率相关性分析.........635.2反应器功能菌群群落结构研究......645.3小结....70第五章一体式蜂巢石生物反应器强化脱氮机理研究5.1脲酶活性实验结

8、果分析由图5-1可知：第一次取样的脲酶活性要小于第二次取样中的脲酶活性。其主要原因第一次取样是在3月上旬，第二次取样是在4月下旬，3月上旬平均的气温为10.3℃，明显低于4月下旬平均气温23.4℃。由此可见生物的脲酶活性与它所处环境的温度密切相关。