本文關鍵詞：新型生物濾池強化高藻高氨氮原水處理工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來全球氣候變暖與環(huán)境水體惡化趨勢仍未得到根本扭轉(zhuǎn),湖庫藻類頻繁爆發(fā),嚴重影響水體生態(tài)系統(tǒng)和人畜飲用水安全。為此,研發(fā)經(jīng)濟高效的污染原水強化除藻脫氮工藝技術,需求迫切。論文針對我國東部河網(wǎng)地區(qū)原水高藻高氨氮的水質(zhì)污染特征,研發(fā)了懸浮球填料-沸石-活性炭級配的新型曝氣生物濾池,開展了新型濾池工藝性能與參數(shù)優(yōu)化、長期運行過程消毒副產(chǎn)物生成風險評估、不同濾料對常規(guī)污染物與藻毒素的吸附降解特性和去除機理等研究,取得的主要研究成果如下：1、針對我國東部河網(wǎng)地區(qū)原水的高藻高氨氮水質(zhì)污染特征,研發(fā)了沸石-GAC-懸浮球填料級配的新型生物濾池,啟動階段3組反應器的NH4+-N平均去除率分別為84.8±10.5%、95.6±2.5%和97.7±2.3%,TOC平均去除率分別為47.9±24.6%、54.44±22.9%和63.4±12.6%,藻細胞去除效率47.8±±29.1%、59.2±±25.1%和69.3±29.3%;相比于對照反應器(R1),布設懸浮球生物填料的反應器(R2、R3)具有較高的TOC,藻細胞和氨氮去除性能。當系統(tǒng)HRT降至4h、氣水比降為4：1后,R3反應器NH4+-N平均去除率在90%以上,表明級配有懸浮球生物濾料的曝氣生物濾池具有高效的NH4+-N去除能力。進一步分析生物濾池處理過程消毒副產(chǎn)物生成潛能和風險發(fā)現(xiàn),藻類有機物(AOM)氯化消毒過程易形成二氯乙酸、三氯乙酸和三氯甲烷等消毒副產(chǎn)物,經(jīng)曝氣生物濾池處理后鹵乙酸生成風險明顯降低,但三氯甲烷的生成風險仍然較高。2、研究濾池中不同濾料對高藻高氨氮原水的污染物吸附和生物降解性能發(fā)現(xiàn),藻細胞主要由濾料的吸附作用去除,3種濾料單獨作用下,藻細胞的去除率均能達到72.0%左右。TOC的去除主要通過沸石濾料的吸附以及GAC和懸浮球生物填料的生物降解作用,其中沸石和GAC對TOC的去除率分別為41%和60%。在氮素吸附方面,沸石可有效吸附NH4+-N,4h內(nèi)NH4+-N去除率達30%。GAC可有效進行生物硝化作用,GAC對NH4+-N的去除率為29.9%。沸石濾料對NH4+-N的吸附過程和GAC對NH4+-N硝化過程均滿足一級動力學方程,其吸附動力學常數(shù)Ka和硝化反應動力學常數(shù)Kb分別為0.105h-1和0.008h-1。結(jié)果表明,3種濾料通過合適的濾料層級配,對NH4+-N和TOC的去除效果優(yōu)于單一濾料處理效果累加,這種濾料組合方式具有明顯的生物濾池強化作用。3、鑒于高藻原水生物處理過程存在藻毒素生成風險,研究了不同濾料對藻毒素的吸附和生物降解性能。結(jié)果表明,3種濾料對藻毒素均有一定吸附作用,其中GAC對MC-LR的吸附效果最好,去除率達88.0%。在藻毒素生物降解方面,GAC具有明顯的藻毒素降解性能,48h內(nèi),GAC濾料對MC-LR的降解效率為96.8%。應用LC/MS分析MC-LR的生物降解產(chǎn)物發(fā)現(xiàn),中間產(chǎn)物主要為線性MC-LR、四肽化合物以及Adda基團,推測生物濾池對MC-LR的降解主要通過含有共軛雙鍵的Adda基團脫除和礦化實現(xiàn)。
【關鍵詞】：污染原水 生物濾池 除藻 脫氮 消毒副產(chǎn)物
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU991.2
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-10
• Abstract10-15
• 第一章 緒論15-32
• 1.1 我國飲用水水源污染現(xiàn)狀及危害15-17
• 1.1.1 飲用水水源富營養(yǎng)化現(xiàn)狀15-16
• 1.1.2 藻類及其次生污染16-17
• 1.2 高藻原水處理工藝研究進展17-23
• 1.2.1 生物處理工藝18-22
• 1.2.2 物化-生物耦合技術22
• 1.2.3 生物-生態(tài)耦合技術22-23
• 1.3 生物濾池研究進展23-27
• 1.3.1 生物濾池的種類及特點23-24
• 1.3.2 濾料選擇與級配優(yōu)化24-25
• 1.3.3 生物濾池處理含藻原水研究現(xiàn)狀25-27
• 1.4 藻毒素生物降解機制27-30
• 1.4.1 好氧生物降解27-28
• 1.4.2 厭氧生物降解28-30
• 1.5 研究目的與內(nèi)容30-32
• 1.5.1 研究目的與意義30
• 1.5.2 主要研究內(nèi)容30-31
• 1.5.3 技術路線31-32
• 第二章 新型生物濾池處理高藻高氨氮原水性能研究32-52
• 2.1 引言32
• 2.2 材料與方法32-37
• 2.2.1 實驗材料32-33
• 2.2.2 生物濾池設計與濾料選材33
• 2.2.3 反應器運行條件33-34
• 2.2.4 分析方法34-37
• 2.3 結(jié)果與討論37-50
• 2.3.1 BAF啟動過程污染物去除性能37-39
• 2.3.2 HRT對系統(tǒng)性能的影響39-40
• 2.3.3 氣水比對濾池性能的影響40
• 2.3.4 濾池濾料的生物膜附著情況40-44
• 2.3.5 曝氣生物濾池其他污染物累積情況44-46
• 2.3.6 消毒副產(chǎn)物生成勢的去除性能研究46-49
• 2.3.7 濾料表面菌群結(jié)構分析49-50
• 2.4 本章小結(jié)50-52
• 第三章 不同濾料對污染物的吸附與生物降解特性研究52-64
• 3.1 引言52
• 3.2 材料與方法52-55
• 3.2.1 實驗材料52-53
• 3.2.2 實驗方法53-55
• 3.2.3 分析方法55
• 3.3 結(jié)果與討論55-63
• 3.3.1 不同濾料的基本特性55-57
• 3.3.2 濾料的NH_4~+-N吸附和硝化特性57-59
• 3.3.3 不同濾料對其他污染物的吸附和生物降解特性59-63
• 3.4 本章小結(jié)63-64
• 第四章 藻毒素提取及去除特性研究64-75
• 4.1 引言64
• 4.2 材料與方法64-66
• 4.2.1 實驗材料64
• 4.2.2 實驗方法64-65
• 4.2.3 分析方法65-66
• 4.3 結(jié)果與討論66-73
• 4.3.1 藻毒素的提取方法優(yōu)化66-69
• 4.3.2 濾池藻毒素常規(guī)檢測69
• 4.3.3 不同濾料對藻毒素的吸附與生物降解特性研究69-70
• 4.3.4 藻毒素吸附及生物降解機理研究70-73
• 4.3.5 濾料表面藻毒素降解菌種分析73
• 4.4 本章小結(jié)73-75
• 第五章 研究結(jié)論與展望75-77
• 5.1 主要研究結(jié)論75-76
• 5.2 論文創(chuàng)新性76
• 5.3 建議與展望76-77
• 參考文獻77-87
• 攻讀碩士期間取得的成果87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫同喜;鄭萌璐;蔣軼鋒;陳建孟;陳浚;;NaCl改性沸石對氨氮吸附性能的研究[J];環(huán)境污染與防治;2010年10期

  本文關鍵詞：新型生物濾池強化高藻高氨氮原水處理工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：267582