納米ZnO對反硝化同時甲烷化體系的影響及數(shù)學(xué)模擬
發(fā)布時間:2020-12-31 07:45
納米ZnO作為一種重要的工程納米材料,廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、光電學(xué)、橡膠、陶瓷、化妝品、紡織品、食品衛(wèi)生、水體修復(fù)、農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)等行業(yè)。但納米ZnO在這些行業(yè)中的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用及處理處置過程中,不可避免地進(jìn)入城市污水管網(wǎng)系統(tǒng),必然對生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生潛在威脅。反硝化同時甲烷化(SDM)體系能充分利用廢水有機(jī)碳源,實(shí)現(xiàn)生物脫氮的同時回收能源(CH4),優(yōu)化廢水處理工藝,降低處理成本,對廢水處理的意義重大。本文主要以SDM體系為研究對象,研究不同濃度的納米ZnO在該體系中短期和長期暴露的影響作用及其遷移轉(zhuǎn)化過程,完善納米ZnO的毒性數(shù)據(jù);陬w粒碰撞理論和ADMl模型,構(gòu)建納米ZnO離子釋放模型、ADM1和SDM耦合的擴(kuò)展模型,模擬納米ZnO的溶解和吸附過程,以及對各功能微生物抑制過程。具體研究結(jié)果如下:納米ZnO離子釋放模型合理地模擬如下過程:①納米ZnO的溶解釋放可溶性Zn2+;②懸浮納米ZnO和可溶性Zn2+被顆粒污泥所吸附;③納米ZnO和Zn2+對顆粒污泥的抑制作用。相應(yīng)的動力學(xué)參數(shù)成功估計(jì)。對于納米ZnO的濃度50、100、200、400mg/L,得到相應(yīng)的ka、a、η的估計(jì)值。ka的估...
【文章來源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 納米ZnO的性質(zhì)與應(yīng)用
1.1.2 納米ZnO的環(huán)境歸趨
1.1.3 納米ZnO的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)
1.2 反硝化同時產(chǎn)甲烷(SDM)工藝
1.3 納米ZnO對污水處理系統(tǒng)影響研究
1.3.1 納米ZnO對污水中碳去除的影響
1.3.2 納米ZnO對污水中氮去除的影響
1.3.3 納米ZnO對產(chǎn)甲烷的影響
1.4 研究目的、意義和內(nèi)容
1.4.1 研究目的及意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 納米ZnO對單一厭氧體系抑制作用的數(shù)學(xué)模擬
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1.1 納米ZnO懸浮液的制備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)污泥
2.1.3 間歇實(shí)驗(yàn)
2.1.4 掃描電鏡樣品處理
2.1.5 分析方法
2.2 納米ZnO離子釋放模型
2.3 納米ZnO對甲烷化顆粒污泥影響的數(shù)學(xué)模擬
2.4 結(jié)果和討論
2.4.1 納米ZnO的表征
2.4.2 納米ZnO離子釋放模型的模擬
2.4.3 ADM1相關(guān)模型的靈敏度分析
2.4.4 ADM1相關(guān)模型的模擬
2.4.5 厭氧顆粒污泥的電鏡分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 納米ZnO對SDM體系抑制作用的數(shù)學(xué)模擬
3.1 材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.2 分析方法
3.1.3 SDM擴(kuò)展模型
3.2 結(jié)果和討論
3.2.1 參數(shù)估計(jì)
3
--N、NO2
--N及N2累積產(chǎn)量的模擬"> 3.2.2 NO3
--N、NO2
--N及N2累積產(chǎn)量的模擬
3.2.3 納米ZnO對SDM體系的數(shù)學(xué)模擬
3.3 本章小結(jié)
第四章 納米ZnO對SDM體系的長期影響
4.1 材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.2 分析方法
4.2 結(jié)果和討論
4.2.1 納米ZnO對UASB反應(yīng)器運(yùn)行的影響機(jī)制
4.2.2 納米ZnO在UASB反應(yīng)器中的遷移過程
4.2.3 LB-EPS和TB-EPS的化學(xué)組成
4.2.4 FTIR光譜分析
4.2.5 三維熒光分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄: 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZnO-NPs對反硝化同時甲烷化體系抑制作用的數(shù)學(xué)模擬[J]. 陳云,石先陽. 環(huán)境化學(xué). 2016(12)
[2]乙酸鈉為電子供體時反硝化耦合甲烷化過程的數(shù)學(xué)模擬[J]. 張偉政,陳永春,柳炳俊,李真真,陶先超,石先陽. 環(huán)境工程. 2015(04)
[3]ZnO納米顆粒對SBR活性污泥活性的影響[J]. 王樹濤,李素萍,王未青,王志申,尤宏. 中國環(huán)境科學(xué). 2014(10)
[4]ZnO納米顆粒對活性污泥脫氮效果及硝化細(xì)菌豐度的影響[J]. 閆建文,徐傳召. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(08)
[5]污水生物處理系統(tǒng)中納米顆粒污染物的影響[J]. 陳良輝,劉美婷,余冉. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[6]工程納米材料對污水生物處理影響的研究進(jìn)展[J]. 魏媛媛,鄭雄,陳銀廣. 微生物學(xué)通報(bào). 2014(05)
[7]納米晶結(jié)構(gòu)特征及其材料性能研究進(jìn)展[J]. 張瑞鵬. 成功(教育). 2012(02)
[8]城市污水廠活性污泥胞外聚合物的三維熒光特性分析[J]. 姚萌,羅紅元,謝小青,戴蘭華,吳偉,張凱松. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(01)
[9]中國城市污泥重金屬和養(yǎng)分的區(qū)域特性及變化[J]. 馬學(xué)文,翁煥新,章金駿. 中國環(huán)境科學(xué). 2011(08)
[10]應(yīng)用高固體濃度厭氧消化工藝轉(zhuǎn)化污泥產(chǎn)沼氣研究[J]. 劉曉玲,李十中,劉建雙,李天成,王莉. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
本文編號:2949253
【文章來源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 納米ZnO的性質(zhì)與應(yīng)用
1.1.2 納米ZnO的環(huán)境歸趨
1.1.3 納米ZnO的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)
1.2 反硝化同時產(chǎn)甲烷(SDM)工藝
1.3 納米ZnO對污水處理系統(tǒng)影響研究
1.3.1 納米ZnO對污水中碳去除的影響
1.3.2 納米ZnO對污水中氮去除的影響
1.3.3 納米ZnO對產(chǎn)甲烷的影響
1.4 研究目的、意義和內(nèi)容
1.4.1 研究目的及意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 納米ZnO對單一厭氧體系抑制作用的數(shù)學(xué)模擬
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1.1 納米ZnO懸浮液的制備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)污泥
2.1.3 間歇實(shí)驗(yàn)
2.1.4 掃描電鏡樣品處理
2.1.5 分析方法
2.2 納米ZnO離子釋放模型
2.3 納米ZnO對甲烷化顆粒污泥影響的數(shù)學(xué)模擬
2.4 結(jié)果和討論
2.4.1 納米ZnO的表征
2.4.2 納米ZnO離子釋放模型的模擬
2.4.3 ADM1相關(guān)模型的靈敏度分析
2.4.4 ADM1相關(guān)模型的模擬
2.4.5 厭氧顆粒污泥的電鏡分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 納米ZnO對SDM體系抑制作用的數(shù)學(xué)模擬
3.1 材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.2 分析方法
3.1.3 SDM擴(kuò)展模型
3.2 結(jié)果和討論
3.2.1 參數(shù)估計(jì)
3
--N、NO2
--N及N2累積產(chǎn)量的模擬"> 3.2.2 NO3
--N、NO2
--N及N2累積產(chǎn)量的模擬
3.2.3 納米ZnO對SDM體系的數(shù)學(xué)模擬
3.3 本章小結(jié)
第四章 納米ZnO對SDM體系的長期影響
4.1 材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.2 分析方法
4.2 結(jié)果和討論
4.2.1 納米ZnO對UASB反應(yīng)器運(yùn)行的影響機(jī)制
4.2.2 納米ZnO在UASB反應(yīng)器中的遷移過程
4.2.3 LB-EPS和TB-EPS的化學(xué)組成
4.2.4 FTIR光譜分析
4.2.5 三維熒光分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄: 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZnO-NPs對反硝化同時甲烷化體系抑制作用的數(shù)學(xué)模擬[J]. 陳云,石先陽. 環(huán)境化學(xué). 2016(12)
[2]乙酸鈉為電子供體時反硝化耦合甲烷化過程的數(shù)學(xué)模擬[J]. 張偉政,陳永春,柳炳俊,李真真,陶先超,石先陽. 環(huán)境工程. 2015(04)
[3]ZnO納米顆粒對SBR活性污泥活性的影響[J]. 王樹濤,李素萍,王未青,王志申,尤宏. 中國環(huán)境科學(xué). 2014(10)
[4]ZnO納米顆粒對活性污泥脫氮效果及硝化細(xì)菌豐度的影響[J]. 閆建文,徐傳召. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(08)
[5]污水生物處理系統(tǒng)中納米顆粒污染物的影響[J]. 陳良輝,劉美婷,余冉. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[6]工程納米材料對污水生物處理影響的研究進(jìn)展[J]. 魏媛媛,鄭雄,陳銀廣. 微生物學(xué)通報(bào). 2014(05)
[7]納米晶結(jié)構(gòu)特征及其材料性能研究進(jìn)展[J]. 張瑞鵬. 成功(教育). 2012(02)
[8]城市污水廠活性污泥胞外聚合物的三維熒光特性分析[J]. 姚萌,羅紅元,謝小青,戴蘭華,吳偉,張凱松. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(01)
[9]中國城市污泥重金屬和養(yǎng)分的區(qū)域特性及變化[J]. 馬學(xué)文,翁煥新,章金駿. 中國環(huán)境科學(xué). 2011(08)
[10]應(yīng)用高固體濃度厭氧消化工藝轉(zhuǎn)化污泥產(chǎn)沼氣研究[J]. 劉曉玲,李十中,劉建雙,李天成,王莉. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
本文編號:2949253
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