人工濕地作為環(huán)境友好型的水處理技術(shù),在飲用水水源凈化,污水處理廠尾水處理等方面的應(yīng)用越來越廣泛,但是人工濕地的運(yùn)行,不可避免的會(huì)受到環(huán)境條件的影響,特別是到了冬季低溫條件下,氨氮的去除效果會(huì)明顯惡化,往往達(dá)不到預(yù)期的處理效果。本文以傳統(tǒng)多介質(zhì)人工濕地的構(gòu)型為基礎(chǔ),構(gòu)建了濕地型微生物燃料電池(Constructed Wetland-Microbial Fuel Cell,簡(jiǎn)稱CW-MFC),研究了CW-MFC在低溫條件下的脫氮性能,探討了CW-MFC提升人工濕地低溫脫氮性能的機(jī)制以及可行性。主要取得了以下研究結(jié)果:(1)將沸石作為出水基質(zhì)層可保證出水效率達(dá)96.7%以上,沸石層以下可達(dá)77.85%,微生物脫氮主要受δ-變形菌綱與β-變形菌綱影響,微生物燃料電池的加入有利于β-變形菌綱的富集,此外濕地型微生物燃料電池裝置在氨氮穩(wěn)定去除下輸出5.93m W/m³的穩(wěn)定功率。(2)低溫會(huì)抑制人工濕地的脫氮效率,從25℃降溫至5℃時(shí),四種人工濕地最終出水氨氮去除率降低10.51±2.93%。沸石床層前脫氮效率降低更為明顯,從25℃降溫至5℃時(shí),傳統(tǒng)多介質(zhì)濕地氨氮去除率降低5...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 傳統(tǒng)人工濕地脫氮及存在的問題
        1.1.1 傳統(tǒng)人工濕地脫氮原理
        1.1.2 傳統(tǒng)人工濕地脫氮存在問題
    1.2 現(xiàn)有強(qiáng)化人工濕地低溫脫氮效果的手段
        1.2.1 基質(zhì)復(fù)合型人工濕地
        1.2.2 生物強(qiáng)化技術(shù)
        1.2.3 濕地型微生物燃料電池
    1.3 CW-MFC脫氮研究進(jìn)展
        1.3.1 CW-MFC脫氮原理
        1.3.2 CW-MFC發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.4 研究意義及內(nèi)容
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線圖
2 人工濕地脫氮途徑及運(yùn)行性能
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)建
        2.2.2 裝置的接種與啟動(dòng)
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 人工濕地的脫氮性能
        2.3.2 植物對(duì)氨氮的去除效果
        2.3.3 基質(zhì)填料對(duì)氨氮的去除效果
        2.3.4 微生物對(duì)氨氮的去除效果
        2.3.5 人工濕地微生物學(xué)特性
        2.3.6 CW-MFC的電壓變化
    2.4 小結(jié)
3 CW-MFC低溫條件下的強(qiáng)化脫氮作用
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 溫度沖擊實(shí)驗(yàn)
        3.2.2 吸附實(shí)驗(yàn)
        3.2.3 測(cè)試方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 不同溫度下CW-MFC的脫氮效率
        3.3.2 溫度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響
        3.3.3 溫度對(duì)基質(zhì)吸附的影響
        3.3.4 溫度對(duì)微生物群落的影響
    3.4 小結(jié)
4 CW-MFC構(gòu)型優(yōu)化及低溫脫氮性能
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)條件
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 CW-MFC的運(yùn)行性能
        4.3.2 開閉路對(duì)CW-MFC低溫脫氮性能的影響
        4.3.3 分隔材料對(duì)CW-MFC低溫脫氮性能的影響
        4.3.4 電極間距對(duì)CW-MFC低溫脫氮性能的影響
        4.3.5 雙陽極結(jié)構(gòu)對(duì)CW-MFC低溫脫氮性能的影響
        4.3.6 CW-MFC脫氮效率與產(chǎn)電性能的相關(guān)性分析
    4.4 小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3836595