人工濕地除磷基質研究及同步脫氮除磷填料的開發(fā).pdf

1、由于藻類的過度生長，氮磷營養(yǎng)元素造成的水體富營養(yǎng)化問題越來越嚴重，并已成為全球環(huán)境問題，而磷往往是其限制因子，因此降低水體中氮磷的濃度是控制水體富營養(yǎng)化的有效途徑。在過去的幾十年里，很多方法被用來去除污水中的磷素，其中最普遍的是利用鐵鹽、鋁鹽等化學沉淀法，但由于該法成本高、操作復雜及產生的大量污泥難處理等缺點，在農村及小城鎮(zhèn)應用較少。近年來利用基質對磷的吸附作用除磷應用廣泛，至今為止，天然礦物、工業(yè)副產物及各種人造吸附劑等都被用來除磷。

2、人工濕地污水處理系統(tǒng)因成本低、無能耗及可操作性強等優(yōu)點被廣泛用于各種污水的處理，其中對污水中磷的去除主要依靠基質的吸附沉淀作用，因此對人工濕地高效除磷基質的選擇非常關鍵。此外，潛流人工濕地內部多為厭氧環(huán)境，微生物對氨氮去除效果不佳，而氨氮亦可以通過吸附或離子交換作用去除，這樣可以利用濕地填充基質來凈化污水中的氨氮，因此，尋找一種可以同時脫氮除磷的填料作為濕地基質顯得非常必要。
　　 本研究以人工濕地基質除磷為主線，主要研究了以下

3、內容：
　　 (1)以中試規(guī)模潛流人工濕地(占地150 m2)為研究對象，通過分析長期監(jiān)測的數據，評估了不同設計及運行參數下濕地系統(tǒng)對氮磷的去除效果，并探討了污水中磷素去除的影響因素；
　　 (2)以煤渣為原料，利用金屬鹽(鈣鹽和鎂鹽)及鹽酸對其改性，比較不同改性方法對煤渣除磷效果的影響，并進一步研究了鹽酸改性煤渣對磷的吸附動力學和吸附等溫線；
　　 (3)在沸石表面負載一層鐵氧化物，利用鐵氧化物改性沸石同步脫氮

4、除磷。首先利用XRD及BET來表征改性材料，然后研究了影響脫氮除磷的各種因素pH值、溫度、吸附劑劑量、初始濃度、離子強度及腐殖酸的存在等，最后還從吸附等溫線、吸附動力學和吸附熱力學的角度研究了鐵氧化物改性沸石對氮磷的吸附性能。
　　 通過以上研究，得到以下主要結果：
　　 (1)填料、植物、水位、溫度及進水有機負荷對濕地系統(tǒng)凈化磷的能力都有一定影響，但進水有機負荷及填料是最主要的因素，填充煤渣及種有風車草的濕地更有利于磷

5、素的去除；
　　 (2)煤渣經不同改性方法改性后除磷能力得到一定提高：HCl>CaCl2>MgCl2，吸附量分別為47.24 mg/kg，19.58 mg/kg，14.50 mg/kg；鹽酸改性煤渣對磷的吸附在24 h內達到吸附平衡，吸附符合Langmuir等溫方程。
　　 (3)與未改性沸石相比，鐵氧化物改性沸石除磷效率提高了4.6倍，且沒影響沸石的脫氮能力，可以達到同步脫氮除磷的效果：氮磷的吸附平衡時間分別為1 h和