本文關(guān)鍵詞：低碳源污水電去離子—電催化復(fù)合技術(shù)深度脫氮研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：經(jīng)過常規(guī)二級(jí)處理工藝的城鎮(zhèn)污水處理廠出水都含有一定數(shù)量的氨氮和硝酸鹽氮、總氮,排放到河道、湖、庫(kù)或做景觀用水等用途時(shí)依然會(huì)出現(xiàn)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化和黑臭等水環(huán)境質(zhì)量問題,導(dǎo)致飲用水源被“三氮”污染。而我國(guó)普遍存在的生活污水低碳源,導(dǎo)致城鎮(zhèn)污水處理廠二級(jí)出水的碳氮比也低,這使得采用傳統(tǒng)生物脫氮工藝深度脫氮時(shí)遇到較大的困難,因此有必要研究和開發(fā)低碳源污水的非生物法脫氮的新技術(shù)和工藝。本論文以低碳源污水為進(jìn)水的城鎮(zhèn)污水處理廠常規(guī)二級(jí)處理工藝出水為研究對(duì)象,主要以總氮限值1mg/L和氨氮限值0.5mg/L為最終目標(biāo),首先采用電催化、電去離子單獨(dú)工藝技術(shù),進(jìn)而采用電去離子和電催化復(fù)合技術(shù)對(duì)低碳源污水的深度脫氮效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。由鐵碳微電解填料與催化填料制成的TCMF復(fù)合填料是將鐵粉、碳粉以及微量催化元素M及F制成極細(xì)的粉末并通過專利技術(shù)加工而成。實(shí)驗(yàn)證明其反應(yīng)速率快、脫除氨氮和CODcr的效率高:反應(yīng)柱HRT為60min和沉降槽30min時(shí),氨氮去除率為35%;TN去除率為16.7%。以納米Fe改性的ACF包覆鈦基電極為陰極,與具有穩(wěn)定析氯性能的雙金屬尖晶石NiCo2O4電極為陽(yáng)極組成無隔膜電解體系(電催化II段),NO3-N去除率為95%,NH3-N去除率為20%,總氮去除率為83.5%,電解時(shí)間僅需要60min。設(shè)計(jì)電去離子裝置以鐵碳微電解填料與催化填料塔及斜管沉降槽出水為進(jìn)水,運(yùn)行60min后,NO3-去除率達(dá)98%以上,氨氮去除率達(dá)到65%,出水TN為2.0mg/L,去除率為92%。經(jīng)過正交試驗(yàn),從大到小排列了影響EDI脫氮電流效率的因素。方差分析表明,電壓、進(jìn)水濃度為主要影響因素。電去離子電催化復(fù)合工藝為:電催化I段和電催化II段和電去離子。電去離子濃水返回到電催化II段。24h后總氮去除率與氨氮去除率基本趨于一致,產(chǎn)水總氮小于1mg/L,氨氮達(dá)到0.5mg/L以下。運(yùn)行一定時(shí)間后,可進(jìn)入電催化II段直接產(chǎn)水與電去離子產(chǎn)水交替、間歇運(yùn)行階段。經(jīng)濟(jì)測(cè)算分析表明,電催化單獨(dú)運(yùn)行、電催化I段和電去離子裝置運(yùn)行以及電去離子電催化復(fù)合運(yùn)行的產(chǎn)水噸水成本在0.53-1.19元,運(yùn)行成本較低。電去離子與電催化復(fù)合技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)生物工藝,并未增加運(yùn)行成本,但其對(duì)低碳源污水深度脫氮的效果較好。
【關(guān)鍵詞】：低碳源污水 電去離子 電催化 復(fù)合技術(shù) 深度脫氮
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 引言12-20
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠二級(jí)處理出水進(jìn)行深度脫氮的必要性12-13
• 1.1.2 開發(fā)低碳源污水深度脫氮新技術(shù)的必要性13-14
• 1.2 低碳源污水脫氮研究動(dòng)態(tài)14-17
• 1.2.1 外加碳源方法14
• 1.2.2 不加碳源方法14-16
• 1.2.3 小結(jié)16-17
• 1.3 研究方法17
• 1.4 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.5 研究特色與創(chuàng)新之處18
• 1.6 研究意義18-19
• 1.7 技術(shù)路線19-20
• 第二章 實(shí)驗(yàn)裝置與方法20-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)用水20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置21-27
• 2.2.1 鐵碳微電解填料與催化填料復(fù)合填料塔脫除氨氮、CODcr實(shí)驗(yàn)裝置（電催化I段）21-23
• 2.2.2 電去離子脫氮實(shí)驗(yàn)裝置23-25
• 2.2.3 電催化（固體催化劑）脫除硝酸鹽氮、氨氮實(shí)驗(yàn)裝置（電催化 II 段）25-26
• 2.2.4 電去離子與電催化組合脫氮實(shí)驗(yàn)裝置26-27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)原理及方法27-30
• 2.3.1 曝氣鐵碳微電解填料與催化填料復(fù)合填料塔脫除氨氮、CODcr（電催化I段）實(shí)驗(yàn)原理及方法27-28
• 2.3.2 電去離子裝置脫除硝酸鹽氮、氨氮、總氮實(shí)驗(yàn)原理及方法28-29
• 2.3.3 電催化（固體催化劑）裝置（電催化II段）脫除硝酸鹽氮、氨氮、總氮實(shí)驗(yàn)原理及方法29-30
• 2.3.4 電去離子電催化復(fù)合脫除硝酸鹽氮、氨氮、總氮實(shí)驗(yàn)原理及方法30
• 2.4 脫氮標(biāo)準(zhǔn)30-31
• 2.5 實(shí)驗(yàn)配套儀器設(shè)備、試劑及分析方法31-34
• 第三章 曝氣鐵碳微電解填料與催化填料復(fù)合填料塔裝置（電催化I段）處理氨氮、總氮污水34-38
• 3.1 曝氣微電解催化填料塔裝置的影響因素34-36
• 3.1.1 進(jìn)入反應(yīng)柱污水pH值對(duì)氨氮去除率的影響34
• 3.1.2 HRT對(duì)反應(yīng)柱去除氨氮和CODcr的影響34-35
• 3.1.3 曝氣量對(duì)反應(yīng)柱去除氨氮和COD的影響35-36
• 3.1.4 溫度對(duì)反應(yīng)柱去除氨氮和COD的影響36
• 3.2 處理效果36-37
• 3.2.1 氨氮、總氮和CODcr處理效果36
• 3.2.2 色度和SS處理效果36-37
• 3.2.3 板結(jié)現(xiàn)象處理效果37
• 3.2.4 TCMF復(fù)合填料優(yōu)勢(shì)檢驗(yàn)37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第四章 電催化（固體催化劑）實(shí)驗(yàn)裝置（電催化II段）處理高濃度硝酸鹽氮、總氮污水38-42
• 4.1 電催化裝置的影響因素38-41
• 4.1.1 電流（電流密度）對(duì)電催化裝置脫氮的影響38
• 4.1.2 進(jìn)水pH值對(duì)電催化裝置的影響38-39
• 4.1.3 攪拌速度對(duì)TN去除的影響39-40
• 4.1.4 HRT（電解時(shí)間)對(duì)電催化裝置脫氮影響40
• 4.1.5 進(jìn)水氯化物含量對(duì)電催化裝置脫氮的影響40-41
• 4.2 脫除效果及分析41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第五章 電去離子脫氮實(shí)驗(yàn)裝置處理低濃度硝酸鹽氮、氨氮、總氮污水42-52
• 5.1 EDI進(jìn)水水質(zhì)要求42-43
• 5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)43
• 5.3 EDI運(yùn)行參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究43-47
• 5.3.1 流量對(duì)電壓-電流變化關(guān)系的影響43-44
• 5.3.2 樹脂自動(dòng)再生需要的工作電壓-電流44-46
• 5.3.3 出水pH及脫氮HRT的確定46-47
• 5.3.4 濃水pH及濃度47
• 5.4 EDI處理效果與討論47-51
• 5.4.1 檢驗(yàn)指標(biāo)——電流效率與去除效率47
• 5.4.2 正交試樣分析47-50
• 5.4.3 產(chǎn)水濃度及去除率50
• 5.4.4 填充混合樹脂EDI出水驗(yàn)證50-51
• 5.5 本章小結(jié)51-52
• 第六章 電去離子與電催化復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置深度脫氮52-62
• 6.1 復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)目標(biāo)52
• 6.2 復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置工藝設(shè)計(jì)52-53
• 6.3 復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置的運(yùn)行及脫氮效果53-60
• 6.3.1 電去離子電催化復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置連續(xù) 3.5h運(yùn)行及脫氮效果53
• 6.3.2 復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置連續(xù) 8.5h運(yùn)行及脫氮效果53-54
• 6.3.3 復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置連續(xù) 13.5h運(yùn)行及脫氮效果54-55
• 6.3.4 復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置連續(xù) 18.5h運(yùn)行及脫氮效果55
• 6.3.5 復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置連續(xù)運(yùn)行產(chǎn)水去除率變化趨勢(shì)分析55-56
• 6.3.6 復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置連續(xù)運(yùn)行水質(zhì)水量趨勢(shì)分析56-60
• 6.4 本章小結(jié)60-62
• 第七章 運(yùn)行成本及經(jīng)濟(jì)性分析62-66
• 7.1 運(yùn)行成本62-64
• 7.1.1 鐵碳微電解填料與催化填料復(fù)合填料塔脫除氨氮、CODcr實(shí)驗(yàn)裝置（電催化I段）運(yùn)行成本62
• 7.1.2 電催化（固體催化劑）實(shí)驗(yàn)裝置（電催化II段）運(yùn)行成本62-63
• 7.1.3 電去離子實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行成本63
• 7.1.4 電去離子電催化復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行成本63-64
• 7.2 經(jīng)濟(jì)性分析64-66
• 第八章 結(jié)論和建議66-68
• 8.1 結(jié)論66-67
• 8.2 建議67-68
• 參考文獻(xiàn)68-76
• 致謝76-78
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄78

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本文編號(hào)：300024