北京有名的公主坟.pptx

中文摘要

摘要

电极-生物膜法是近年发展起来的一种电化学法与生物膜法相结合的脱氮新工
艺,有关电极-生物膜反应器的研究主要是利用阴极产生的氢气对硝酸氮微污染的
地下水进行反硝化脱氮,利用电极-生物膜法实现氨氮至氮气的全程脱氮研究还很
鲜见。本研究构建了三维电极生物膜反应器,采用人工配置的氨氮及硝酸氮废水
对三维电极-生物膜反应器进行了全程脱氮的启动试验;在系统稳定运行阶段考察
了 C/N、电流和进水氨氮浓度对三维电极-生物膜反应器脱氮性能的影响,并探讨
了三维电极-生物膜反应器全程脱氮的机理。
构建了三维电极-生物膜反应器,阳极为长度 25cm,外径 1cm 的惰性金属钛
棒,阴极为高度 20cm、孔径为 mm 的不锈钢网,并在阴阳电极间填充活性
炭和玻璃珠混合介质作为第三电极,填充比例为 8:2(体积比)。
三维电极-生物膜全程脱氮的启动过程可分为无电流时的挂膜和通电后的驯化
两个阶段。无电流时同步在阳极区培养硝化细菌、阴极区培养反硝化细菌,待系
统内有一定的生物量后,通直流电驯化,电流从 3mA 逐步提升。启动过程中,三
+
维电极-生物膜反应器 NH4 -N 转化率和 TN 去除率逐步提高。
+
对三维电极-生物膜反应器全程脱氮系统的启动研究表明,在进水 NH4 -N 浓
-
度为 30mg/L、NO3 -N 浓度为 35 mg/L 、COD 为 120 mg/L,pH 值为 7、温度为
30℃、HRT 为 12h 的条件下,经过 36d 的培养驯化,在电流为 12mA 时,三维电
+
极-生物膜反应器 NH4 -N 转化率达到 90%,TN 去除率达到 76%,成功实现了三维
电极-生物膜反应器全程脱氮的启动。反应器阳极区细菌主要呈球状、椭球状、短
杆状,推断主要为硝化球菌;阴极区细菌主要呈球状,推测为脱氮球菌,并且存
在氢自养反硝化细菌。
C/N 对三维电极-生物膜反应器全程脱氮运行效果的影响研究表明,在进水
+ -
NH4 -N 浓度为 30mg/L、NO3 -N 浓度为 35 mg/L 、电流为 12mA、pH 值为 7、温
度为 30℃、HRT 为 12h 的条件下,C/N 为 2、1、、0 时,三维电极-生物膜反
+
应器 NH4 -N 转化率维持在 96%左右,TN 去除率分别为 72%、67%、43%和 38%。
考虑到实际应用情况和处理成本的限制,确定最佳 C/N 为 1。C/N 较低时,有机基
质不足,氮的去除主要依赖于氢自养反硝化,脱氮效率较低。C/N 较高时,大部分
电解产生的氢气供体没有被充分利用就随水流失,降低了电流效率。
电流对三维电极-生物膜反应器全程脱氮运行效果的影响研究表明,在进水
+ -
NH4 -N 浓度为 30mg/L、NO3 -N 浓度为 35 mg/L 、C/N 为 1 、COD 为 65 mg/L 、
pH 值为 7、温度为 30℃、HRT 为 12h 的条件下,电流为 9、12、15 和 18mA 时,
I
重庆大学硕士学位论文
+
三维电极-生物膜反应器 NH4 -N 转化率分别为 87%、90%、85%、73%,TN 去除
率分别为 67%、7