【摘要】：本文致力于顆粒生物填料及顆粒床反應(yīng)器除污染機(jī)理與應(yīng)用對(duì)比研究。在全面總結(jié)了各類(lèi)顆粒填料及其適用的各類(lèi)顆粒床反應(yīng)器特性的基礎(chǔ)上,采用高效掛膜輕質(zhì)生物陶粒與Hat Creek煤載體兩種價(jià)格低廉、性能獨(dú)特的新型顆粒生物填料,結(jié)合滴濾床、固定床、流化床等典型顆粒填料生物反應(yīng)器,分別進(jìn)行了貧營(yíng)養(yǎng)、富營(yíng)養(yǎng)、高營(yíng)養(yǎng)條件下,對(duì)廢氣、廢水除污染性能的應(yīng)用對(duì)比研究。研究表明,本文研究的兩種顆粒生物填料各自具有優(yōu)良特性,均可按照其性能特點(diǎn)加以選擇,而作為顆粒床反應(yīng)器理想的載體填料,能有效地對(duì)污染物進(jìn)行去除。 高效掛膜輕質(zhì)生物陶粒為惰性材料經(jīng)人工燒結(jié)而成的多孔性顆粒填料,由于其密度等理化性能可在燒結(jié)工藝過(guò)程中調(diào)整,因此尤其適用于作為流化床與固定床填料。由于其比表面極大、微孔結(jié)構(gòu)豐富,因此容易固著豐富的生物相,在營(yíng)養(yǎng)不成為限定因素的運(yùn)行條件下,載體掛膜性能及除染物能力均比Hat Creek煤載體更優(yōu);由于其輕質(zhì)高強(qiáng)、粒徑均勻、形狀規(guī)則及表面性能優(yōu)越等特點(diǎn),可以作為生物流化床及淹沒(méi)式固定生物濾床的優(yōu)選載體填料,用于對(duì)有機(jī)廢水處理,可對(duì)CODCr、氨氮等均取得較Hat Creek煤更好的去除效果;而在貧營(yíng)養(yǎng)條件下的低濾床反應(yīng)器對(duì)廢氣與低濃度污水的處理中,則處理效果不如Creek煤載體。 Hat Creek煤為自然界天然形成,其顆粒填料形狀不規(guī)則、粒徑不均勻,并具有在貧營(yíng)養(yǎng)條件下可為微生物生長(zhǎng)提供少量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的理化特性,可用作固定床與滴濾床的生物載體填料,尤其適用于貧營(yíng)養(yǎng)條件下作為滴濾床填料。由于其獨(dú)特的理化特性,在營(yíng)養(yǎng)成為限定因素的運(yùn)行條件下,載體仍然可以正常掛膜并形成除污染能力;用作滴濾床填料處理有機(jī)氣體,在低容積負(fù)荷的條件下,可不需另加營(yíng)養(yǎng)液即可達(dá)到較好的去除效果;Hat Creek煤滴濾床在較低的污水濃度下運(yùn)行也比陶粒濾床更有優(yōu)勢(shì);而作為淹沒(méi)式固定生物濾床的填料處理污水時(shí),其硝化效果、濾床壓力變化等各方面性能指標(biāo)均低于高效掛膜輕質(zhì)生物陶粒;Hat Creek煤比重較大,形狀與尺度均不規(guī)則,流化能耗較高,因而不適宜作為流化床反應(yīng)器的載體。 本試驗(yàn)研究也對(duì)兩種顆粒生物填料在各種反應(yīng)器的應(yīng)用取得了有價(jià)值的試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究結(jié)果,有助于推動(dòng)我國(guó)顆粒床生物反應(yīng)器的研究與應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：X70
【圖文】：

圖 1-1 不同流速下顆粒床層狀態(tài)變化化床、涓流床等反應(yīng)器內(nèi)部顆粒填料作為微生現(xiàn)降解或去除時(shí)，即為顆粒填料生物反應(yīng)器。常、淹沒(méi)式（固定）曝氣生物濾床、（涓流）生物滴顆粒填料生物反應(yīng)器及國(guó)內(nèi)外研究顆粒填料生物反應(yīng)器世紀(jì) 30 年代就有人提出在懸浮床、膨脹床或流載體上的辦法來(lái)處理廢水的設(shè)想，但最初的研 Robertl[18]等人對(duì)廢水生物處理作深度凈化時(shí)，能被微生物所分解，這對(duì)發(fā)展具有生物膜法和活技術(shù)提供了試驗(yàn)基礎(chǔ)[19]。隨后美、英、日等國(guó)對(duì)究工作。用好氧流化床處理有機(jī)物廢水的研究最

主要有以下特點(diǎn)：①由高嶺土、焦寶石粉、竹粉并添加部分輔料加工而成，強(qiáng)度大、孔隙率大、表面積大、化學(xué)和物理穩(wěn)定性好，與常規(guī)的玻璃鋼、聚氯乙烯、聚丙烯、維尼等規(guī)則濾料相比，具有生物附著性強(qiáng)、掛膜性能良好、水流流態(tài)好、反沖洗容進(jìn)行、截污能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。②形狀規(guī)則，粒徑可大可小，密度可以根據(jù)要求調(diào)整，克服了不規(guī)則濾料水阻力大、易結(jié)球并引起濾床堵塞，反沖洗強(qiáng)度大，易沖刷破碎的缺點(diǎn)。③在制作過(guò)程中采用高嶺土、焦寶石粉、竹粉為原料，加入適量的輔料，經(jīng)磨、成行、燒成、篩分等工序加工而成；通過(guò)控制適當(dāng)?shù)呐淞虾蜔晒に�，可變陶粒的密度，使其輕質(zhì)高強(qiáng)，且使其表面粗糙、多微孔、不結(jié)釉。④以輕質(zhì)圓形陶粒做接觸填料，可用于淹沒(méi)式曝氣生物濾床，也可用于流化工藝處理污水，均可獲得較好的使用效果。圖 2-1 是高效掛膜輕質(zhì)生物陶粒的表觀照片及電子顯微鏡下的觀察照片。

中國(guó)地質(zhì)（北京）大學(xué)博士學(xué)位論文煤表面的結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖 1-3 所示。同活性炭相比，表面煤表面縫隙少；但分煤的表面分層狀，且光滑。因?yàn)楸砻婵p隙能夠使大的比表面積和大孔隙中心部分煤表面比表面煤活性高1-A 活性炭 16X

【參考文獻(xiàn)】

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