【摘要】：為了提高中國農(nóng)村污水處理效果,運(yùn)用東南大學(xué)提出的“厭氧-缺氧-跌水充氧-人工濕地”組合工藝進(jìn)行中試試驗(yàn)。本研究主要對人工濕地部分進(jìn)行改進(jìn),通過改變?nèi)斯竦氐幕|(zhì)或在濕地后端投加強(qiáng)化除磷物質(zhì),提高農(nóng)村污水中磷的去除效率,使出水達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。通過對材料初步篩選試驗(yàn),選擇了在靜態(tài)條件下對低濃度磷有較好去除效果的物質(zhì);對篩選出的物質(zhì)進(jìn)行等溫吸附試驗(yàn),研究物質(zhì)對溶液中磷的吸附特征,考察物質(zhì)粒徑、投加量和pH對物質(zhì)吸附除磷的影響;利用吸附動力學(xué)和熱力學(xué)試驗(yàn),了解篩選出的物質(zhì)對溶液中磷的吸附動力學(xué)特征,探究了反應(yīng)溫度、物質(zhì)粒徑和初始磷濃度對物質(zhì)吸附除磷動力學(xué)過程的影響,研究物質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)。最后,將篩選出的物質(zhì)應(yīng)用于潛流人工濕地中,考察季節(jié)、水力條件對以普通礫石、加氣混凝土砌塊和石膏為基質(zhì)的濕地的影響,探究濕地沿程磷濃度的變化情況。將加氣塊作為強(qiáng)化除磷設(shè)施應(yīng)用于人工濕地后端強(qiáng)化除磷,考察填料高度和進(jìn)水C/N對除磷效果的影響,考察加氣塊飽和后吸附的磷形態(tài)。潛流人工濕地強(qiáng)化除磷新方法研究的主要結(jié)論如下:1、對于初步篩選試驗(yàn),選擇蛤蜊殼、魚骨、雞蛋殼、螃蟹殼、石膏、加氣混凝土砌塊和菱鎂礦七種生活廚余廢棄物和工業(yè)生產(chǎn)廢棄物,蛤蜊殼、石膏和加氣塊對低濃度磷有較好的去除效果,去除率分別達(dá)到57.4%、76.6%和94.6%。2、等溫吸附試驗(yàn)表明,Langmuir方程和Freundlich均能很好的描述蛤蜊殼、石膏和加氣塊對磷的吸附特征,相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.9以上,其中,Langmuir更適合描述蛤蜊殼對磷的吸附,Freundlich更適合描述石膏和加氣塊的除磷特征。3、對于牡蠣殼,酸性條件有利于磷的吸附。對于加氣混凝土塊和石膏,pH的增加有利于反應(yīng)吸附磷。劑量對反應(yīng)也有很大的影響。投加量的增加會引起加氣塊和蛤蜊殼去除率的提高和吸附量的降低,對于石膏,由于石膏粉末在反應(yīng)中會凝結(jié)成塊,過多的石膏去除率反而會一定程度的下降。顆粒大小對三種物質(zhì)的除磷有很大的影響。對于牡蠣殼,顆粒越小,除磷效果越高。4、吸附動力學(xué)和熱力學(xué)試驗(yàn)表明:準(zhǔn)二級動力學(xué)方程均能很好的描述蛤蜊殼、加氣混凝土砌塊和石膏的吸附除磷過程,三種物質(zhì)除磷均是自發(fā)的吸熱反應(yīng)。5、季節(jié)對人工濕地運(yùn)行的影響較大,夏季去除效果最好,冬季最差。進(jìn)水pH對普通礫石為基質(zhì)的人工濕地影響不大,但對以加氣混凝土砌塊、石膏為基質(zhì)的人工濕地有影響,在堿性條件下,這兩種濕地的除磷效果均有一定程度的提高。減小濕地水力負(fù)荷有利于人工濕地對總磷的去除。6、當(dāng)后端強(qiáng)化除磷設(shè)施的填料高度為40cm,組合系統(tǒng)的去除率可達(dá)到85%左右。進(jìn)水C/N的提高使后端裝置對磷的去除效果越好。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703.1
【圖文】：

圖 2-1 組合工藝流程圖Fig.2-1 Combined process flow chart內(nèi)容利用廚余廢棄物蛤蜊殼、魚骨、雞蛋殼、螃蟹殼以及菱鎂礦、石膏質(zhì)作為人工濕地基質(zhì)和強(qiáng)化除磷單元對污水中磷的去除情況，以普基質(zhì)對比，進(jìn)一步優(yōu)化工藝條件，考察工藝運(yùn)行效果，為實(shí)際工程所得實(shí)驗(yàn)參數(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程。主要研究內(nèi)容如下：除磷物質(zhì)初步篩選及等溫吸附試驗(yàn) 7 種物質(zhì)在 5mg/L 磷濃度下對溶液中磷的吸附情況，初步篩選出物質(zhì)。將篩選后的物質(zhì)繪制磷等溫吸附曲線，用Langmuir、Freundl附曲線擬合，通過Langmuir曲線得到物質(zhì)對磷的理論吸附量，考察因素對物質(zhì)吸附磷的影響。物質(zhì)吸附除磷動力學(xué)和熱力學(xué)研究

根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果，篩選出除磷效果好的物質(zhì)作為濕地基質(zhì)，在不同季節(jié)對的除磷情況進(jìn)行監(jiān)測，改變濕地水力負(fù)荷和進(jìn)水 pH，考察不同工況對濕地運(yùn)行的影探究磷在濕地中沿程去除機(jī)制。（4）潛流人工濕地-強(qiáng)化除磷組合工藝研究結(jié)合潛流人工濕地除磷效果，確定后端強(qiáng)化除磷中試裝置大小，通過填料柱試確定投加物質(zhì)的粒徑。改變濕地和后端裝置運(yùn)行工況，考察不同水力條件、填料投和進(jìn)水 C/N 對組合裝置除磷的影響。分析磷的去除效率及在組合裝置中的形態(tài)分布示潛流人工濕地組合體系在處理農(nóng)村小型生活污水中的除磷規(guī)律。2.3 試驗(yàn)材料2.3.1 材料來源本試驗(yàn)采用的雞蛋殼，魚骨，蛤蜊殼，蟹殼均來自東南大學(xué)無錫分校食堂，菱購自山東煙臺某廠， 石膏來自宜興的一家陶瓷廠，加氣混凝土塊來自蘇州的一家材料廠。其中，試驗(yàn)主要用到的蛤蜊殼、石膏和加氣混凝土砌塊如圖 2-2~2-4 所示

根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果，篩選出除磷效果好的物質(zhì)作為濕地基質(zhì)，在不同季節(jié)對的除磷情況進(jìn)行監(jiān)測，改變濕地水力負(fù)荷和進(jìn)水 pH，考察不同工況對濕地運(yùn)行的影探究磷在濕地中沿程去除機(jī)制。（4）潛流人工濕地-強(qiáng)化除磷組合工藝研究結(jié)合潛流人工濕地除磷效果，確定后端強(qiáng)化除磷中試裝置大小，通過填料柱試確定投加物質(zhì)的粒徑。改變濕地和后端裝置運(yùn)行工況，考察不同水力條件、填料投和進(jìn)水 C/N 對組合裝置除磷的影響。分析磷的去除效率及在組合裝置中的形態(tài)分布示潛流人工濕地組合體系在處理農(nóng)村小型生活污水中的除磷規(guī)律。2.3 試驗(yàn)材料2.3.1 材料來源本試驗(yàn)采用的雞蛋殼，魚骨，蛤蜊殼，蟹殼均來自東南大學(xué)無錫分校食堂，菱購自山東煙臺某廠， 石膏來自宜興的一家陶瓷廠，加氣混凝土塊來自蘇州的一家材料廠。其中，試驗(yàn)主要用到的蛤蜊殼、石膏和加氣混凝土砌塊如圖 2-2~2-4 所示

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2751514