脫氮復(fù)合物載體的制備及其在低C-N比污水脫氮處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、低C/N比污水中氮的脫除一直是污水處理研究領(lǐng)域的熱點和難點。常規(guī)生物脫氮技術(shù)處理低C/N比污水有較大的局限性，因此研究開發(fā)低C/N比污水中氮快速高效脫除新技術(shù)具有非常重要的意義。本研究首次研發(fā)了一種能夠綜合生物膜的生物降解功能和載體自身化學反應(yīng)功能于一體的脫氮復(fù)合多孔鐵炭(Fe-C)生物載體。研究脫氮復(fù)合生物載體的制備方法，對制備的脫氮復(fù)合生物載體的理化性能進行表征，并對脫氮復(fù)合生物載體應(yīng)用于低C/N比污水的脫氮處理進行研究。
　

2、　(1)脫氮復(fù)合生物載體的制備以鐵粉和活性炭粉為主要原料，按不同體積比例混合，選擇不同的粘合劑，攪拌均勻，人工造粒，制成球狀，在不同焙燒溫度和時間下，燒制成粒徑約為5-10mm的脫氮復(fù)合生物載體。以廢水pH、ORP、NH3-N和NO3--N的變化情況等水質(zhì)指標以及比表面積、孔隙率、強度等材料特性為優(yōu)化目標，采用單因素分析法，對脫氮復(fù)合生物載體的制備條件進行優(yōu)化，確定出制備的最佳粘合劑、鐵炭體積比、焙燒溫度和焙燒時間。
　　(2)試

3、驗制備的脫氮復(fù)合生物載體其理化性質(zhì)為:載體近似球狀，表面粗糙多孔，平均粒徑為8.47mm，真密度、表觀密度和堆積密度分別為4.072g/cm3、2.621g/cm3和1.412g/cm3，空隙率為46％，單顆粒強度為2.31MPa，休止角θ=23°，Zeta電位為-22.1mV，BET比表面積為32.017m2/g，載體以介孔為主，主要成分為鐵、炭、氧、粘合劑5、催化劑等元素，其質(zhì)量分數(shù)分別為51.86％、36.97％、6.33％、3.

4、53％、1.31％，且元素分布較為均勻。通過對比可知，其特性指標優(yōu)于同等級的活性炭、陶粒、沸石等生物載體。
　　(3)通過試驗，分析了不同水質(zhì)pH值和水力停留時間(HRT)對脫氮復(fù)合生物載體自身化學脫氮的影響。試驗表明，脫氮復(fù)合生物載體在酸性、中性和堿性條件下都具有較高的處理效果，綜合脫氮復(fù)合生物載體應(yīng)用于反應(yīng)器內(nèi)生物膜脫氮時pH值得適宜于硝化細菌和反硝化細菌的生存，確定脫氮復(fù)合生物載體在反應(yīng)器內(nèi)生物膜脫氮和載體自身化學脫氮相耦合

5、的最適pH為中性;水力停留時間越長，脫氮復(fù)合生物載體處理效果越好，綜合考察處理效果和經(jīng)濟因素，確定HRT=4h。
　　(4)通過反應(yīng)器動態(tài)連續(xù)試驗，研究了脫氮復(fù)合生物載體對低C/N比污水在反應(yīng)器內(nèi)生物膜脫氮和載體自身化學脫氮相耦合的脫氮效果。試驗表明:反應(yīng)器啟動51天后穩(wěn)定正常，對于C/N比為2.5的低C/N比污水具有較好的脫氮效果，在無外加碳源的條件下NH3-N、NO3--N、TN和COD的去除率穩(wěn)定在86.54％、85.68％