【摘要】：針對碳源不足造成的人工濕地脫氮效率不高的問題,本文選取農(nóng)業(yè)廢棄物(蘆葦秸稈和木屑),經(jīng)預處理后作為人工濕地的緩釋碳源,通過實驗研究農(nóng)業(yè)廢棄物的碳釋放規(guī)律,篩選出最優(yōu)碳源及其預處理方式。為了實現(xiàn)碳源的穩(wěn)定釋放,將優(yōu)選出的碳源經(jīng)預處理后與易于生物降解的不同分子量的聚已內(nèi)酯(PCL)進行物理共混,作為反硝化固體碳源,在搖瓶實驗中研究其釋碳效率,為強化人工濕地脫氮外加碳源的選擇提供理論支持。本研究的主要結果為:1.碳源預處理(簡處理、超聲處理、堿洗處理及酸洗處理)實驗表明,蘆葦秸稈經(jīng)堿處理后,內(nèi)部纖維素含量大幅度增多,實驗前期碳源的釋放量最大為33.62mg/g,后期也能保持在2.2 mg/g左右,22 d內(nèi)總釋碳量為185.74 mg/g,平均釋碳速率為8.44 mg/(g·d),且TN、TP的釋放量維持在較低水平,可以作為外加碳源進一步研究。2.不同分子量PCL與堿-蘆葦秸稈共混實驗表明,添加比例不同和PCL分子量不同,導致有機質(zhì)的釋放規(guī)律也存在差異。結果表明,制備的12種新型固體碳源平均直徑大約3.7 mm,高約4 mm,粒重0.023 g左右,硬度適宜。相同分子量PCL下,隨著堿-秸稈共混比例的增大,新型固體碳源釋碳呈增長的趨勢;相同添加比例下,隨著共混PCL分子量的減小,新型固體碳源的穩(wěn)定釋碳量也越大,尤其在PCL分子量為5000,添加比例最少時達到最大值,為3.1 mg/g。3.固體碳源組分釋放規(guī)律實驗結果表明,D3(分子量5000的PCL/堿-秸稈共混物)新型固體碳源有較強的有機質(zhì)釋放性能,其22 d內(nèi)總釋碳量為271.14 mg/g,最終穩(wěn)定釋碳量為3.1 mg/g。且D3的比表面積最大,達到24.968 cm~2/g,溶出率為30.11%。TN和TP的釋放量小,對水質(zhì)的影響小,可以作為人工濕地外加碳源選用。4.綜合來看,制備的D3(分子量5000的PCL/堿-秸稈共混物)新型固體碳源更符合人工濕地脫氮除磷中外加碳源的要求,可篩選作為人工濕地外加碳源。
【圖文】：

青島大學碩士學術論文第三章 碳源預處理條件選擇研究1 預處理前后材料組分的變化圖 3.1 是預處理后的蘆葦秸稈和楊木木屑�？梢钥闯�，預處理后的蘆葦秸稈木木屑顏色比天然狀態(tài)的材料要深，其中堿處理（圖中間）后的顏色發(fā)黃，酸（圖左邊）后的顏色有些發(fā)紅，超聲處理（圖右邊）后的顏色比天然狀態(tài)深一

青島大學碩士學術論文簡處理與超聲處理后碳源釋放相同的基本趨勢。在前期（0-較快，特別是簡處理組的秸稈和木屑，在第 2 h 達最大釋放 46.29 mg/g，從第 4 天起逐漸減少，分別由 6 mg/g 逐漸減少再到后面幾乎檢測不到有機質(zhì)的含量。經(jīng)過超聲處理后，蘆較簡處理，釋放量反而降低，前期（0-5 h）有機質(zhì)釋放量只有 逐漸減少并保持平穩(wěn)，一般維持在 1.2 mg/g 左右。在 22 d 內(nèi)為 100.36 mg/g，平均釋碳速率為 4.56 mg/(g·d)，而楊木木屑期（0~2 h）釋放量只有 8~9 mg/g，后期逐漸維持在 0.9 mg聲-木屑釋碳量為 94.15 mg/g，平均釋碳速率為 4.27 mg/(g·d似，在前期均有較高的可溶性有機物釋放速率，之后釋放速蔣奇、吳佳俊等的研究結果相似[104-106]。比較碳源釋放量可得㧐木屑。
【學位授予單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X703

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本文編號：2702277