電極生物膜反硝化去除地下水中硝酸鹽氮的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人口的增加，含氮化合物的排放量急劇增加，硝酸鹽在地下水中的積累日趨嚴(yán)重，已成為地下水最普遍的污染因子。
　　 電極生物膜脫氮技術(shù)將生物法和電化學(xué)法有機(jī)結(jié)合，以反應(yīng)器電解水產(chǎn)生的H2作為電子供體，NO3--N作為電子受體，利用固定于反應(yīng)器陰極表面的生物膜，將NO3--N還原為N2而從水中脫除。該技術(shù)利用了自養(yǎng)反硝化無(wú)需外加碳源、電解法氧化還原能力高以及生物膜與電極之間的高效傳質(zhì)等特點(diǎn)，可將硝酸鹽從水中徹底

2、去除，不產(chǎn)生任何影響水質(zhì)安全的副產(chǎn)物，是一種清潔的飲用水脫硝技術(shù)。
　　 該技術(shù)中，電場(chǎng)的存在使NO3-受到陰極的排斥，排斥力隨著電流強(qiáng)度的增加而增大，阻礙了NO3-向陰極傳質(zhì)。此外，陰極生物膜主要為自養(yǎng)反硝化細(xì)菌，生物量低，處理能力有限，且容易造成NO2--N積累。
　　 為了更好的利用電極生物膜反硝化方法脫除水中的NO3--N，本文主要從磁場(chǎng)和緩釋性碳源對(duì)電極生物膜反硝化的強(qiáng)化作用進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下：
　

3、　 1)對(duì)杭州市地下水硝酸鹽污染情況進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示，杭州城市地下水已經(jīng)大范圍地受到了NO3--N污染的威脅，局部地區(qū)已存在嚴(yán)重污染。
　　 2)進(jìn)行了詳細(xì)的電極生物膜反應(yīng)器影響因素研究，確定反應(yīng)器的理想運(yùn)行參數(shù)為：I(80～102 mA)；PH(6.5-8.5)；HRT(9 h)；T(>25℃)。在此參數(shù)下運(yùn)行，N03--N去除率達(dá)85％以上。
　　 3)利用磁場(chǎng)對(duì)電化學(xué)生物膜反應(yīng)器(MBER)反硝化進(jìn)行了強(qiáng)化，

4、結(jié)果顯示：磁場(chǎng)與電化學(xué)生物膜反應(yīng)器的耦合可使TN去除率提高13％-35％，提高了電流利用效率和電化學(xué)生物膜反應(yīng)器的傳質(zhì)效率，促進(jìn)了電化學(xué)生物膜反應(yīng)器反硝化，可以在較低電流強(qiáng)度下達(dá)到更優(yōu)于電化學(xué)生物膜反應(yīng)器的脫氮效果。
　　 4)開(kāi)發(fā)了固相異養(yǎng)反硝化(solid-phase heterotrophic denitrification)和電化學(xué)產(chǎn)氫自養(yǎng)反硝化(electrochemical hydrogen autotrophic