生物慢滤对微污染水中重金属去除的实验研究

发布时间：2017-05-06 07:43

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【摘要】：生物慢滤技术目前已相当成熟,且装置制造简单、运行管理方便、价格低廉、处理效果好,是一种很合适的水处理装置,本论文通过不同滤料的生物慢滤系统进行对比,找出处理效果最好的滤料。通过沿层实验,确定最佳滤料高度。对含有重金属的微污染水进行处理,观察处理效果,以及不同污染物之间的相互影响。在挂膜实验中发现,不同滤料的慢滤柱生物挂膜成熟所用的时间不同,且差距很大,其中活性炭慢滤柱用时最短为16天,沸石、石英砂慢滤柱挂膜所用的时间较长分别为24天、27天。温度的变化对微生物的去污能力影响很大。整体来看,活性炭生物慢滤的出水水质最好,三个生物慢滤的出水浊度大小相近。三个生物慢滤处理微污染水的出水水质均能达到饮用水标准。氨氮的单因素实验表明,随着氨氮浓度的增高,COD_(Mn)去除效果降低,氨氮的去除效果增高,说明氨氮浓度的增高会抑制异养微生物的活性,会提高硝化菌的活性。对COD_(Mn)的单因素实验表明,原水COD_(Mn)浓度增高,COD_(Mn)的去除效果增高,氨氮的去除效果降低,表明COD_(Mn)浓度的增高会提高异养微生物的活性,抑制硝化菌的活性。微生物主要分布在滤层表面20cm内,大部分在上层5cm内,不同种类的微生物分布高度不同。最适滤料高度为50cm左右。原水中仅含有六价铬时,其对各污染物的去除效果均有不同程度的影响。六价铬对微生物有毒害作用,不同种类的微生物受的影响不同,硝化菌的适应性最强;不同生物慢滤系统受到的影响亦不同,活性炭生物慢滤系统适应性最强,且出水水质最好。经过一定时间的适应,三个生物慢滤系统均能重新稳定,但微生物已达不到六价铬加入前的活性,对各污染物的去除率会有所降低。随着六价铬浓度的增加,这种现象会更加明显。六价铬浓度为0.15mg/L时,只有活性炭生物慢滤各指标的出水水质能达到饮用水标准。微生物对六价铬有一定的适应性,但只限于一定范围。对活性炭生物慢滤系统进行的沿层实验表明,原水六价铬浓度达到0.2mg/L时,微生物已开始死亡。原水中COD_(Mn)浓度增大,三个生物慢滤系统对六价铬的去除效果均有一定增加;原水中氨氮浓度增加,三个生物慢滤柱的出水六价铬浓度几乎不变。说明,能够去除六价铬的微生物依赖水中的有机物,对氨氮的依赖性很小。原水中仅含有镍时,各污染物的去除情况与六价铬类似。镍浓度达到0.16mg/L时,三个生物慢滤系统的出水水质已达不到饮用水标准。对活性炭生物慢滤系统进行的沿层实验表明,原水镍浓度达到0.16mg/L时,微生物已开始死亡。原水中COD_(Mn)或氨氮浓度增大,三个生物慢滤系统对镍的去除效果几乎不变说明,能够去除镍的微生物不依赖水中的有机物和氨氮。在六价铬、镍共存的情况下,随着原水中镍浓度的增加,三个生物慢滤柱对六价铬的去除率逐渐降低,COD_(Mn)、氨氮等污染物亦是如此,增加相同浓度的镍时,降低的程度增大。在六价铬存在的情况下,镍去除率和加六价铬前比较也会降低。
【关键词】：生物慢滤 微污染水 重金属 六价铬 镍
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU991.2
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-23
• 1.1 课题背景与研究意义11
• 1.2 重金属的危害11-13
• 1.3 水中重金属的去除方法13-18
• 1.3.1 化学法13-15
• 1.3.2 物理化学法15-17
• 1.3.3 植物整治法17
• 1.3.4 生物处理法17-18
• 1.4 生物慢滤技术及其国内外研究现状18-19
• 1.5 生物慢滤的工作原理19-20
• 1.6 影响生物慢滤的因素20
• 1.6.1 温度20
• 1.6.2 浊度20
• 1.6.3 滤层厚度20
• 1.6.4 有机负荷20
• 1.7 论文研究内容20-22
• 1.8 论文创新点22-23
• 2 生物挂膜实验研究23-35
• 2.1 实验装置23-24
• 2.2 配水24-25
• 2.3 生物挂膜的研究25-30
• 2.3.1 挂膜方式25
• 2.3.2 实验方法25-26
• 2.3.3 运行结果26-30
• 2.4 氨氮单因素实验30-31
• 2.4.1 COD_(Mn)变化情况30
• 2.4.2 氨氮变化情况30-31
• 2.5 COD_(Mn)单因素实验31-33
• 2.5.1 COD_(Mn)变化情况31-32
• 2.5.2 氨氮变化情况32-33
• 2.6 沿层高度实验33-34
• 2.7 本章小结34-35
• 3 六价铬的去除实验研究35-51
• 3.1 0.1mg/L的六价铬对各污染物去除效果的影响实验35-39
• 3.1.1 COD_(Mn)的去除情况35-36
• 3.1.2 氨氮的去除情况36
• 3.1.3 六价铬的去除情况36-37
• 3.1.4 沿层实验37-39
• 3.2 0.15mg/L的六价铬对各污染物去除效果的影响实验39-47
• 3.2.1 COD_(Mn)的去除情况39
• 3.2.2 氨氮的去除情况39-40
• 3.2.3 六价铬的去除情况40-41
• 3.2.4 沿层实验41-42
• 3.2.5 COD_(Mn)单因素实验42-45
• 3.2.6 氨氮单因素实验45-47
• 3.3 0.2mg/L的六价铬对各污染物去除效果的影响实验47-50
• 3.3.1 COD_(Mn)去除情况47-48
• 3.3.2 氨氮去除情况48
• 3.3.3 六价铬去除情况48-49
• 3.3.4 沿层实验49-50
• 3.4 本章小结50-51
• 4 镍的去除实验研究51-71
• 4.1 0.04mg/L的镍对各污染物去除效果的影响实验51-54
• 4.1.1 COD_(Mn)去除情况51-52
• 4.1.2 氨氮去除情况52-53
• 4.1.3 镍去除情况53
• 4.1.4 沿层实验53-54
• 4.2 0.08mg/L的镍对各污染物去除效果的影响实验54-58
• 4.2.1 COD_(Mn)的去除情况54-55
• 4.2.2 氨氮去除情况55-56
• 4.2.3 镍的去除情况56-57
• 4.2.4 沿层实验57-58
• 4.3 0.12mg/L的镍对各污染物去除效果的影响实验58-62
• 4.3.1 COD_(Mn)去除情况58-59
• 4.3.2 氨氮去除情况59-60
• 4.3.3 镍去除情况60-61
• 4.3.4 沿层实验61-62
• 4.4 0.16mg/L的镍对各污染物去除效果的影响实验62-70
• 4.4.1 COD_(Mn)去除情况62-63
• 4.4.2 氨氮去除情况63-64
• 4.4.3 镍的去除情况64-65
• 4.4.4 沿层实验65
• 4.4.5 氨氮单因素实验65-68
• 4.4.6 COD_(Mn)单因素实验68-70
• 4.5 本章小结70-71
• 5 镍和六价铬的相互影响实验研究71-75
• 5.1 COD_(Mn)去除情况71-72
• 5.2 氨氮去除情况72
• 5.3 六价铬去除情况72-73
• 5.4 镍去除情况73-74
• 5.5 本章小结74-75
• 结论75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81

【参考文献】

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本文编号：347973