本文以廉價易得的天然凹凸棒石粘土、針鐵礦為主要原料,以鋸末為成孔劑,水玻璃為粘結(jié)劑,在空氣氣氛下煅燒,分別制備出具有高生物負(fù)載量和對磷具有強烈親和性和高吸附容量的復(fù)合填料-鐵氧化物多孔陶粒(IPC)和凹凸棒石基多孔陶粒(PC),利用多孔陶粒的抗壓強度作為評價多孔陶粒質(zhì)量的指標(biāo),通過單因素實驗來確定各因素的變化范圍為:鋸末加入量20%-40%,凹凸棒石加入量50%-70%,煅燒時間1-3h,煅燒溫度500-700℃,并通過正交實驗優(yōu)化出多孔陶粒的煅燒工藝和物料配比。結(jié)果表明:凹凸棒石粘土加入量為50 wt%GT、鋸末加入量為20wt%GT、鍛燒溫度為700℃、煅燒時間為3h。凹凸棒石粘土加入量為70 wt %、鋸末加入量為20 wt %、水玻璃12 wt %,煅燒溫度為700℃、鍛燒時間為3h。所獲得的IPC和PC項目指標(biāo)均符合或者高于《人工陶粒的國家標(biāo)準(zhǔn)》。并通過掃描電子顯微鏡(SEM),偏光顯微鏡(PM),和Miro-CT等技術(shù)來表征多孔陶�？捉Y(jié)構(gòu)特征及其特性。結(jié)果表明:IPC材料的孔連通性好,大孔孔徑10-20μm,抗壓強度達到51-78N,比表面積為79 m2/g,是一種以開放空隙為主的多孔生物陶粒。由于其發(fā)達的多孔結(jié)構(gòu),微生物可以通過IPC開放性孔隙深入IPC內(nèi)部附著生長,提高微生物生物膜層的可滲透能力,提高污染物的去除率。在相同尺寸的曝氣生物濾池(BAF)中,分別裝入自制的IPC、PC和市售陶粒(CAC)三種不同的填料處理模擬生活污水,進行了對比研究,并通過調(diào)整不同工藝運行參數(shù),摸索B AF運行水力停留時間(HRT)和氣水比(A/W)等關(guān)鍵的工藝運行參數(shù)對污染物去除效果的影響,指出在HRT為7小時,A/W3:1的條件下,對氮磷的處理效果優(yōu)于CACBAF和PCBAF。IPCBAF能夠同時完成硝化和反硝化,并且實現(xiàn)了高效的同步脫氮除磷。優(yōu)化了 IPCBAF工程運行參數(shù),構(gòu)建了 IPCBAF運行系統(tǒng),通過實驗獲得IPCBAF設(shè)計必須的技術(shù)參數(shù)。實現(xiàn)了從材料制備方法、廢水深度處理工藝,到過程控制,設(shè)備構(gòu)筑物設(shè)計的系統(tǒng)化集成。微生物在BAF運行中起到關(guān)鍵的作用,其活性和功能直接影響B(tài)AF的處理效果,本論文研究了 BAF沿程高度的生物負(fù)載量,同時研究了微生物的種群特征,而且還分析了BAF微生物群落多樣性。闡明了不同類型微生物存在于BAF中,為BAF的設(shè)計和高效穩(wěn)定的運行提供微生物方面的信息。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TQ424;X799.3
【部分圖文】：

在晶體化學(xué)式中：Ｅ２＋代表可交換陽離子；Ｒ３邋＋代表Ｆｅ３＋和Ａｌ３＋；邋□代表八面逡逑體空位。逡逑凹凸棒石的晶體結(jié)構(gòu)特點如圖１－１所示。凹凸棒石的晶體結(jié)構(gòu)是通過八面逡逑體連接在凹凸棒石的晶體結(jié)構(gòu)中，沿ｃ軸方向形成一個寬約０．３７ｘ0．６３ｎｍ的通逡逑道，其中被＆０分子和Ｎａ＋、Ｃａ２＋等離子填充。凹凸棒石的晶體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為指逡逑向翻轉(zhuǎn)的Ｓｉ０４四面體，晶體與鏈平行的ｃ軸方向，四重鏈之間通過Ｓｉ－０－Ｓｉ連逡逑接，指向相背的硅氧四面體之間形成延ｃ方向的孔道，指向相對的硅氧四面體逡逑之間［３３＿４（）］。逡逑邐邐0？？0■邐＾００１！逡逑0邋ＨＺ0逡逑�。埃埃�§§￥＾００ｉ邋００逡逑？邋Ｍｇ，Ａｌ逡逑ｏ邋Ｓｉ逡逑…邐邐逡逑圖１－１凹凸棒石晶體結(jié)構(gòu)００１方向投影圖逡逑Ｆｉｇ．邋１邋－１邋Ｔｈｅ邋ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｐａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｉｎ邋００１邋ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ逡逑凹凸棒石中存在三種類型的水：一種水是沸石水，當(dāng)凹凸棒石晶體結(jié)構(gòu)中逡逑的沸石水失去后，晶體結(jié)構(gòu)不被破壞，可以從外界吸附ｈ２ｏ；第二種是凹凸棒逡逑石晶體結(jié)構(gòu)中八面體中的陽離子與孔道內(nèi)壁上成配位關(guān)系的結(jié)晶水0Ｈ２；第

在晶體化學(xué)式中：Ｅ２＋代表可交換陽離子；Ｒ３邋＋代表Ｆｅ３＋和Ａｌ３＋；邋□代表八面逡逑體空位。逡逑凹凸棒石的晶體結(jié)構(gòu)特點如圖１－１所示。凹凸棒石的晶體結(jié)構(gòu)是通過八面逡逑體連接在凹凸棒石的晶體結(jié)構(gòu)中，沿ｃ軸方向形成一個寬約０．３７ｘ0．６３ｎｍ的通逡逑道，其中被＆０分子和Ｎａ＋、Ｃａ２＋等離子填充。凹凸棒石的晶體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為指逡逑向翻轉(zhuǎn)的Ｓｉ０４四面體，晶體與鏈平行的ｃ軸方向，四重鏈之間通過Ｓｉ－０－Ｓｉ連逡逑接，指向相背的硅氧四面體之間形成延ｃ方向的孔道，指向相對的硅氧四面體逡逑之間［３３＿４（）］。逡逑邐邐0？？0■邐＾００１！逡逑0邋ＨＺ0逡逑�。埃埃�§§￥＾００ｉ邋００逡逑？邋Ｍｇ，Ａｌ逡逑ｏ邋Ｓｉ逡逑…邐邐逡逑圖１－１凹凸棒石晶體結(jié)構(gòu)００１方向投影圖逡逑Ｆｉｇ．邋１邋－１邋Ｔｈｅ邋ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｐａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｉｎ邋００１邋ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ逡逑凹凸棒石中存在三種類型的水：一種水是沸石水，當(dāng)凹凸棒石晶體結(jié)構(gòu)中逡逑的沸石水失去后，晶體結(jié)構(gòu)不被破壞，可以從外界吸附ｈ２ｏ；第二種是凹凸棒逡逑石晶體結(jié)構(gòu)中八面體中的陽離子與孔道內(nèi)壁上成配位關(guān)系的結(jié)晶水0Ｈ２；第

圖２－４邋ＩＰＣ實物圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－４邋Ｐｉｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ＩＰＣ邋（ａ－ＣＡＣ；邋ｂ－ＩＰＣ）逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鮑騰;陳冬;陳天虎;慶承松;朱曉;;鐵氧化物生物多孔陶粒的制備工藝及性能[J];復(fù)合材料學(xué)報;2014年02期

2 鄒雪華;陳天虎;劉海波;陳冬;張萍;謝巧勤;;熱處理針鐵礦的結(jié)構(gòu)與色度演化[J];硅酸鹽學(xué)報;2013年05期

3 姚敦t

本文編號：2815249