脫氮復合物載體的制備及其在低C-N比污水脫氮處理中的應用研究.pdf

1、低C/N比污水中氮的脫除一直是污水處理研究領域的熱點和難點。常規(guī)生物脫氮技術處理低C/N比污水有較大的局限性，因此研究開發(fā)低C/N比污水中氮快速高效脫除新技術具有非常重要的意義。本研究首次研發(fā)了一種能夠綜合生物膜的生物降解功能和載體自身化學反應功能于一體的脫氮復合多孔鐵炭(Fe-C)生物載體。研究脫氮復合生物載體的制備方法，對制備的脫氮復合生物載體的理化性能進行表征，并對脫氮復合生物載體應用于低C/N比污水的脫氮處理進行研究。
　

2、　(1)脫氮復合生物載體的制備以鐵粉和活性炭粉為主要原料，按不同體積比例混合，選擇不同的粘合劑，攪拌均勻，人工造粒，制成球狀，在不同焙燒溫度和時間下，燒制成粒徑約為5-10mm的脫氮復合生物載體。以廢水pH、ORP、NH3-N和NO3--N的變化情況等水質指標以及比表面積、孔隙率、強度等材料特性為優(yōu)化目標，采用單因素分析法，對脫氮復合生物載體的制備條件進行優(yōu)化，確定出制備的最佳粘合劑、鐵炭體積比、焙燒溫度和焙燒時間。
　　(2)試

3、驗制備的脫氮復合生物載體其理化性質為:載體近似球狀，表面粗糙多孔，平均粒徑為8.47mm，真密度、表觀密度和堆積密度分別為4.072g/cm3、2.621g/cm3和1.412g/cm3，空隙率為46％，單顆粒強度為2.31MPa，休止角θ=23°，Zeta電位為-22.1mV，BET比表面積為32.017m2/g，載體以介孔為主，主要成分為鐵、炭、氧、粘合劑5、催化劑等元素，其質量分數(shù)分別為51.86％、36.97％、6.33％、3.

4、53％、1.31％，且元素分布較為均勻。通過對比可知，其特性指標優(yōu)于同等級的活性炭、陶粒、沸石等生物載體。
　　(3)通過試驗，分析了不同水質pH值和水力停留時間(HRT)對脫氮復合生物載體自身化學脫氮的影響。試驗表明，脫氮復合生物載體在酸性、中性和堿性條件下都具有較高的處理效果，綜合脫氮復合生物載體應用于反應器內生物膜脫氮時pH值得適宜于硝化細菌和反硝化細菌的生存，確定脫氮復合生物載體在反應器內生物膜脫氮和載體自身化學脫氮相耦合

5、的最適pH為中性;水力停留時間越長，脫氮復合生物載體處理效果越好，綜合考察處理效果和經濟因素，確定HRT=4h。
　　(4)通過反應器動態(tài)連續(xù)試驗，研究了脫氮復合生物載體對低C/N比污水在反應器內生物膜脫氮和載體自身化學脫氮相耦合的脫氮效果。試驗表明:反應器啟動51天后穩(wěn)定正常，對于C/N比為2.5的低C/N比污水具有較好的脫氮效果，在無外加碳源的條件下NH3-N、NO3--N、TN和COD的去除率穩(wěn)定在86.54％、85.68％