脱氮复合物载体的制备及其在低cn比污水脱氮处理中的应用研究

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1、宣臻交万方数据硕士学位论文脱氮复合生物载体的制备及其在低C／N比污水脱氮处理中的应用研究ThePreparationofCompositeBiologicalDenitrifyingCarrierandtheApplicationofLowC／NRatioWastewaterDenitrmcationTreatment作者：朱善斌导师：李德生北京交通大学2014年6月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通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，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复

2、制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文储躲蝌签字日期：如r弘年参月；a日导师躲羔弓影兰签字日期：幽仲年∥月；o日万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士学位论文密级：公开脱氮复合生物载体的制备及其在低C／N比污水脱氮处理中的应用研究ThePreparationofCompositeBiologicalDenitrifyingCarrierandtheApplicationofLowC／NRatioWaste

3、waterDenitrificationTreatment作者姓名：朱善斌导师姓名：李德生学位类别：工学学科专业：市政工程学号：10121282职称：教授学位级别：硕士研究方向：污水处理北京交通大学2014年6月万方数据致谢本论文感谢国家自然科学基金的经费支持，另外，要感谢我的导师李德生教授的悉心指导，李德生教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，在此衷心感谢两年来李德生老师对我的关心和指导。在实验室工作及撰写论文期间，北京交通大学市政与环境工程系、北京大学化学学院中级仪器实验室、北京科技大学分析检验中心的各位老师对我也给予了热情帮助，卢阳阳、曾琪静、

4、邓时海、杨睿、杨雪等同学对我论文中的实验研究工作给予了很大支持，在此向他们表达我的感激之情。另外也要感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。在硕士研究生学业完成之际，向含辛茹苦的家人表示由衷的谢意和崇高的敬意!万方数据北京交通大学硕士学位论文摘要低C／N比污水中氮的脱除一直是污水处理研究领域的热点和难点。常规生物脱氮技术处理低C／N比污水有较大的局限性，因此研究开发低C／N比污水中氮快速高效脱除新技术具有非常重要的意义。本研究首次研发了一种能够综合生物膜的生物降解功能和载体自身化学反应功能于一体的脱氮复合多孔铁炭(Fe—C)生物载体。研究脱氮复合生物载

5、体的制备方法，对制备的脱氮复合生物载体的理化性能进行表征，并对脱氮复合生物载体应用于低C／N比污水的脱氮处理进行研究。(1)脱氮复合生物载体的制备以铁粉和活性炭粉为主要原料，按不同体积比例混合，选择不同的粘合剂，搅拌均匀，人工造粒，制成球状，在不同焙烧温度和时间下，烧制成粒径约为5．10mm的脱氮复合生物载体。以废水pH、ORP、NH3-N和N03。-N的变化情况等水质指标以及比表面积、孔隙率、强度等材料特性为优化目标，采用单因素分析法，对脱氮复合生物载体的制备条件进行优化，确定出制备的最佳粘合剂、铁炭体积比、焙烧温度和焙烧时间。(2)试验制备的脱氮复合生物载体其理化性

6、质为：载体近似球状，表面粗糙多孔，平均粒径为8．47mm，真密度、表观密度和堆积密度分别为4．072g／em3、2．621g／c矗和1．412g／em3，空隙率为46％，单颗粒强度为2．31MPa，休止角0=230，Zeta电位为一22．1nlV，BET比表面积为32．017m2／g，载体以介孔为主，主要成分为铁、炭、氧、粘合剂5、催化剂等元素，其质量分数分别为51．86％、36．97％、6．33％、3．53％、1．31％，且元素分布较为均匀。通过对比可知，其特性指标优于同等级的活性炭、陶粒、沸石等生物载体。(3)通过试验，分析了不同水质pH值和水力停留时间(HRT)对

7、脱氮复合生物载体自身化学脱氮的影响。试验表明，脱氮复合生物载体在酸性j中性和碱性条件下都具有较高的处理效果，综合脱氮复合生物载体应用于反应器内生物膜脱氮时pH值得适宜于硝化细菌和反硝化细菌的生存，确定脱氮复合生物载体在反应器内生物膜脱氮和载体自身化学脱氮相耦合的最适pH为中性；水力停留时间越长，脱氮复合生物载体处理效果越好，综合考察处理效果和经济因素，确定HRT=4h。(4)通过反应器动态连续试验，研究了脱氮复合生物载体对低C／N比污水在反应器内生物膜脱氮和载体自身化学脱氮相耦合的脱氮效果。试验表明：反应器启动51天后稳定正常，对于C／N