外加碳源强化人工湿地脱氮研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文外加碳源强化人工湿地脱氮研究作者姓名：姚川颖指导教师：王梅副教授东北大学材料与冶金学院宋永会研究员中国环境科学研究院高红杰副研究员中国环境科学研究院申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：硕士学科类别：工学环境科学2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：周秀艳吴畏、马兴冠东北大学2014年6月万方数据AThesisinEnvironmentaIScienceIIlllll[IJllllIIIlllIllIllllllUJJll0JO12351OStud

2、yonAddingCarbonSourcetoStrengthenDenitrificatiqm。Artificial171。’tlandDenitrillcationinArtfl-tOalWetlanByYaoChuanyingSupervisor：ProfessorWangMeiNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与

3、我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=也二思。学位论文作者签名：乏d莎t，j‰日期：20／：-／-、石．罗口学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：扬杠，·)轻签字日期：20／g．莎．ao导师签名：签字目期：

4、王确扫r乎、6．；O万方数据东北大学硕士学位论文摘要外加碳源强化人工湿地脱氮研究摘要本研究基于“十二五”国家水体污染控制与治理科技重大专项“浑河中游水污染控制与水环境综合整治技术集成与示范课题”中的“湿地持续净化污水处理厂尾水”研究任务。针对污水处理厂尾水氮元素超标且碳氮比较低的现状，采用人工湿地处理技术进行深度处理，而碳源是限制人工湿地脱氮效率的最主要因素。因此通过外加碳源强化人工湿地势在必行。本研究选取潮汐流人工湿地、潜流人工湿地小型装置作为研究对象，采用碱加热、酸碱加热处理的玉米秸秆和沈阳振兴污泥处置厂的特殊工艺污泥作为固体碳源，通

5、过人工配制模拟污水处理厂尾水的污水，研究外加碳源后两种类型人工湿地对污水的净化效果。通过研究潮汐流人工湿地运行周期内不同空间不同时间各反应器对污染物的净化机理，进一步确定碳源添加量。考察此碳源添加量下系统运行效果。最后对潮汐流人工湿地硝态氮去除率进行动力学拟合，比较固体碳源的反硝化速率。通过静态释放实验表明碱处理后的玉米秸秆、特殊工艺污泥释放稳定后累积碳氮比分别为27．3、8．4；平均每日碳元素释放量分别为lO．31mg、8．98mg；平均每日氮元素释放量分别为O．20mg、0．21mg。通过分析两种固体浸出液的三维荧光光谱，碱处理玉米秸

6、秆中微生物可利用的小分子有机物含量更高。为了将湿地碳氮比由进水的4：1提高到5：l，参考相关文献，根据公式初步确定碳源添加量为1509。通过监测添加1509固体碳源后人工湿地对各种污染物去除效果可知，添加1509固体碳源提高了人工湿地脱氮效率，但并不明显。添加1509固体碳源补充了进水碳氮比的不足，理论上使系统碳氮比提到5：l。但在实际运行中，系统内部碳氮比并不能达到5：1。其中反应末期未添加碳源的潮汐流人工湿地系统D处碳氮比最低，仅为1。为了使湿地内部反应期内最低碳氮比提高到5：l，将碳源添加量调整为4509。通过监测添加4509固体碳

7、源后人工湿地对各种污染物去除效果可知，添加4509碱处理秸秆固体碳源后的潮汐流人工湿地TN去除率提高40％。，潜流人工湿地提高32％。添加了4509固体碳源后两种类型人工湿地NH4+-N去除效果有明显改善，均提高10％左右，两种固体碳源NH4+-N去除率差别不大。添加4509碱处理秸秆、特殊工艺处理污泥固体碳源后的潮汐流人工湿地N03-N去除率分别提高27％、10％。潜流人工湿地较未添加装置N03--N去除率分别提高了13％、10％左右。添加4509碱处理秸秆、特殊工艺处理污泥固体碳源后的潮汐流人工湿地NOa--N去除率分别提高27％、2

8、1％。潜流人．II．万方数据东北大学硕士学位论文摘要工湿地较未添加碳源装置N02--N去除率分别提高了55％、47％左右。提高碳源添加量没有给系统COD的去除带来较大负担。潮汐流人工湿地基质床