本文關(guān)鍵詞：MBBR填料表面親水性改性及對(duì)污水廠尾水深度脫氮的影響研究

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【摘要】：城市污水廠尾水回用作為高品質(zhì)再生水或水源地補(bǔ)充水時(shí)的最大限制因素是其TN濃度較高,并且NO3--N占比80%以上,因此如何削減TN中的NO3--N成為脫氮亟待解決的問(wèn)題。在長(zhǎng)期調(diào)研污水廠尾水水質(zhì)的基礎(chǔ)上,利用移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)對(duì)城市污水廠尾水進(jìn)行反硝化深度脫氮,MBBR中填料種類是影響MBBR效能的關(guān)鍵因素之一,常見(jiàn)的MBBR填料有聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等;這些高分子材料的親水性和生物親和性能夠影響MBBR填料的生物掛膜、生物量和生物活性,從而影響MBBR對(duì)污水的處理效能。因此近年來(lái)有關(guān)MBBR填料改性的研究成為熱點(diǎn)。本文選用MBBR常用的普通聚乙烯填料為對(duì)象,對(duì)其表面進(jìn)行液相氧化、液相氧化-水浴-丙烯酸、液相氧化-超聲-丙烯酸三種親水性改性方式來(lái)研究未改性及改性后的聚乙烯填料對(duì)反硝化深度脫氮效能的影響。結(jié)果表明:(1)通過(guò)對(duì)聚乙烯填料進(jìn)行液相氧化、液相氧化-水浴-丙烯酸、液相氧化-超聲-丙烯酸三種方式的改性,改性后聚乙烯填料的靜態(tài)接觸角分別降低了26.6%、79.3%和77.2%,SEM觀察表面依次出現(xiàn)長(zhǎng)腐蝕坑、凹凸不平、表面不平整以及表面覆蓋形狀不同的堆積物;通過(guò)XPS及FTIR分析,經(jīng)液相氧化改性后的聚乙烯填料表面C-O含氧極性基團(tuán)含量增加,經(jīng)液相氧化-水浴-丙烯酸、液相氧化-超聲-丙烯酸改性C=O、-C-O-O及-O-C=O引入了含氧極性基團(tuán),經(jīng)液相氧化、液相氧化-水浴-丙烯酸、液相氧化-超聲-丙烯酸三種方式改性,O/C較未改性的聚乙烯填料上升了約11.5%、15.1%、30.1%。(2)在HRT為6小時(shí)、填充率為30%、C/N比為4.2~6.2、攪拌速率為80r/min、溫度為25±1℃條件下,將經(jīng)過(guò)液相氧化、液相氧化-水浴-丙烯酸、液相氧化-超聲-丙烯酸三種方式改性后的聚乙烯填料放入MBBR反應(yīng)器與未改性聚乙烯MBBR反應(yīng)器對(duì)比試驗(yàn)啟動(dòng)期和達(dá)到穩(wěn)定期的時(shí)間均明顯縮短,啟動(dòng)期(分別為16d、10d和10d)與改性前相比縮短了2d、8d和8d。試驗(yàn)穩(wěn)定期,比較3種改性填料與未改性填料對(duì)COD、NO3--N、TN、有機(jī)物的去除效能和填料表面生物量,液相氧化-超聲-丙烯酸改性后的聚乙烯填料較好,其NO3--N、TN及COD去除率分別為98.1%、77.4%和68.3%,生物量為56.14mg/g填料;綜合考慮液相氧化-超聲-丙烯酸改性后的聚乙烯填料最優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：表面親水性改性 填料 MBBR 反硝化
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 研究背景10
• 1.2 MBBR脫氮技術(shù)及反硝化應(yīng)用10-13
• 1.2.1 MBBR填料的作用及類型12-13
• 1.2.2 MBBR填料目前研究中存在的主要問(wèn)題13
• 1.3 填料改性方向的研究進(jìn)展13-16
• 1.3.1 填料表面改性方法15-16
• 1.4 超聲波的特點(diǎn)、作用機(jī)理以及在材料改性方面的應(yīng)用16-18
• 1.4.1 超聲波的特點(diǎn)及作用機(jī)理16-17
• 1.4.2 超聲波在材料改性方面的應(yīng)用17-18
• 1.5 三維熒光法測(cè)定有機(jī)物應(yīng)用現(xiàn)狀18-19
• 1.6 研究的目的及主要內(nèi)容19-21
• 1.6.1 研究目的19
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 材料與方法21-28
• 2.1 試驗(yàn)材料21-23
• 2.1.1 試驗(yàn)填料21
• 2.1.2 填料改性方法21-22
• 2.1.3 填料表面性質(zhì)測(cè)試22-23
• 2.2 試驗(yàn)儀器設(shè)備23
• 2.3 MBBR試驗(yàn)裝置23-24
• 2.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件24-25
• 2.5 MBBR污泥接種和進(jìn)水水質(zhì)25
• 2.6 監(jiān)測(cè)指標(biāo)、分析方法及儀器25-27
• 2.6.1 水質(zhì)指標(biāo)分析25-26
• 2.6.2 三位熒光分析26-27
• 2.6.3 生物量測(cè)定27
• 2.7 數(shù)據(jù)分析27-28
• 第三章 MBBR填料表面親水性改性研究28-40
• 3.1 填料表面液相氧化改性優(yōu)化28-29
• 3.2 液相氧化-水浴-丙烯酸接枝改性優(yōu)化29-30
• 3.3 液相氧化-超聲-丙烯酸接枝接枝改性優(yōu)化30
• 3.4 改性對(duì)靜態(tài)接觸角的影響30-32
• 3.5 改性對(duì)填料表面形態(tài)的影響32-34
• 3.6 不同改性條件下填料表面光電子能譜（XPS）分析34-38
• 3.6.1 C譜分析35-37
• 3.6.2 O譜分析37-38
• 3.7 本章小結(jié)38-40
• 第四章 填料表面親水改性對(duì)MBBR掛膜啟動(dòng)及污水廠尾水深度脫氮效能的影響40-55
• 4.1 NO_3~--N去除效能的影響40-43
• 4.2 NH_4~+-N的去除率43-44
• 4.3 TN去除效能的影響44-46
• 4.4 COD的去除效率46-48
• 4.5 有機(jī)物DOM去除效能的影響48-53
• 4.6 生物量分析53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 結(jié)論與建議55-57
• 5.1 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)55-56
• 5.2 問(wèn)題與建議56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 在學(xué)期間的研究成果60-61
• 致謝61

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