本文關(guān)鍵詞：粉煤灰介質(zhì)滲濾系統(tǒng)對城市非點(diǎn)源污染物的處理效果與機(jī)理研究

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【摘要】：粉煤灰是燃煤電廠、冶煉等行業(yè)中高溫燃煤后形成的產(chǎn)物,也是我國產(chǎn)量最大的固體廢物之一。粉煤灰為多孔結(jié)構(gòu),具有較大比表面積,被廣泛用于廢水處理。近些年,城市非點(diǎn)源污染日漸嚴(yán)重,已對人類生活生產(chǎn)造成影響。本文提出用粉煤灰滲濾系統(tǒng)對城市非點(diǎn)源污染進(jìn)行處理。不僅能減少過量的粉煤灰堆積對環(huán)境造成的影響,還可以達(dá)到以廢治廢的效果。通過對國內(nèi)外雨水徑流雨水負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析,確定雨水徑流污染物及負(fù)荷,并進(jìn)行室內(nèi)人工土滲濾系統(tǒng)對人工配制雨水處理研究,驗(yàn)證了以粉煤灰為填料的人工土滲濾系統(tǒng)對雨水徑流污染處理的可行性,探討了主要污染物的去除規(guī)律。主要內(nèi)容如下：1.對粉煤灰的理化性質(zhì)進(jìn)行了表征,結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)用粉煤灰主要礦物成分是玻璃態(tài)Si02、莫來石(Al6Si2O13),pH在8.10左右,顆粒密度在1.7-2.2g/cm3之間波動,平均密度為1.918 g/cm3,粒徑在0.01-0.1 mm之間,比表面積在0.3-0.6 m2/g之間。2.對粉煤灰的吸附動力學(xué)特征進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)表明粉煤灰對磷的吸附等溫線符合Linear模型,對氨氮的吸附等溫線不符合任何模型,氮磷的吸附動力學(xué)均可用二級動力學(xué)方程描述。通過方程擬合可知,粉煤灰對磷酸鹽和氨氮的吸附平衡時間分別為6h和3 h。粉煤灰能夠保證在較短的時間內(nèi)完成對氨氮和磷的去除。3.進(jìn)行室內(nèi)滲濾裝置模擬試驗(yàn),利用人工配置雨水進(jìn)行了去除效率及機(jī)理的研究,初期運(yùn)行結(jié)果表明TOC、TN、氨氮和TP濃度分別降低了90%、40%、90%和80%,符合雨水控制實(shí)踐要求。對雨水中主要污染物有機(jī)物、氮、磷的去除規(guī)律中發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)對有機(jī)物和磷的去除表現(xiàn)為上層去除率較高往下則逐漸衰減。由于系統(tǒng)運(yùn)行時間70天,且在此期間微生物的作用效應(yīng)沒有得以充分體現(xiàn),而主要以吸附過程為主但可以證實(shí)粉煤灰可以作為滲率介質(zhì)。4.在滲濾系統(tǒng)中,有機(jī)物、氨氮、磷的去除主要發(fā)生在滲濾表層0-10 cm,TN的去除主要在0-40 cm之間。從優(yōu)化設(shè)計(jì)上來看,滲濾裝置的設(shè)計(jì)高度可一定程度上減少,同時可降低工程造價。另一方面,考慮到粉煤灰對磷酸鹽和氨的吸附平衡時間較短(磷酸鹽需6 h、氨氮需3 h),滲濾系統(tǒng)的水力停留時間可由2天改為1天。但微生物和植物對滲濾系統(tǒng)的影響需要進(jìn)一步加以深入研究,因?yàn)殡S著運(yùn)行時間的延長和微生物效應(yīng)的體現(xiàn),其對污染物的去除效果特別是對氮的去除有較大的提高空間,在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)并確定合理的運(yùn)行參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：城市非點(diǎn)源 滲濾實(shí)驗(yàn) 粉煤灰 吸附動力學(xué) 氮磷
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;X705
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 1. 緒論15-31
• 1.1 非點(diǎn)源、城市非點(diǎn)源污染簡介15-16
• 1.2 城市非點(diǎn)源污染負(fù)荷特征分析16-23
• 1.2.1 城市非點(diǎn)源污染物來源16
• 1.2.2 城市雨水徑流污染物種類16-18
• 1.2.3 城市非點(diǎn)源污染特征18
• 1.2.4 典型下墊面雨水徑流污染特征分析18-23
• 1.3 非點(diǎn)源污染處理工藝與特征分析23-28
• 1.3.1 非工程措施23
• 1.3.2 工程措施23-27
• 1.3.3 人工土滲濾系統(tǒng)27-28
• 1.3.4 滲濾填料的選擇研究28
• 1.4 研究意義28-31
• 2. 研究內(nèi)容及方法31-41
• 2.1 研究內(nèi)容31
• 2.2 技術(shù)路線31-32
• 2.3 研究方法32-41
• 2.3.1 粉煤灰介質(zhì)特征分析方法32-33
• 2.3.2 粉煤灰N、P的吸附動力學(xué)研究方法33-36
• 2.3.3 粉煤灰滲濾系統(tǒng)處理雨水室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)方法36-40
• 2.3.4 數(shù)據(jù)分析和處理40-41
• 3. 粉煤灰介質(zhì)特征及其對N、P污染物的吸附潛能研究41-51
• 3.1 粉煤灰介質(zhì)特征41-42
• 3.2 粉煤灰磷組成及形態(tài)結(jié)果分析42-43
• 3.3 N、P的吸附動力學(xué)研究43-49
• 3.3.1 等溫吸附結(jié)果分析43-45
• 3.3.2 吸附動力學(xué)結(jié)果分析45-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 4 粉煤灰滲濾系統(tǒng)處理雨水室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)51-67
• 4.1 粉煤灰滲濾系統(tǒng)中有機(jī)物去除規(guī)律研究51-53
• 4.2 粉煤灰滲濾系統(tǒng)對氮的去除效果及去除規(guī)律研究53-61
• 4.2.1 總氮的去除效果53-55
• 4.2.2 氨氮的去除效果55-56
• 4.2.3 亞硝氮的去除56-57
• 4.2.4 硝氮的去除57-59
• 4.2.5 氮去除規(guī)律分析59-61
• 4.3 人工土滲濾系統(tǒng)對磷的去除效果及去除規(guī)律研究61-64
• 4.4 濾床的高度以及水力停留時間64
• 4.5 本章小結(jié)64-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 致謝75-77
• 作者簡介77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1094744