利用凤眼莲去除乙醇废水厌氧消化液中氨氮和总磷的研究

发布时间：2019-02-14 18:06

【摘要】：随着当代社会对乙醇需求量的日益增加,乙醇企业所产生的废水也越来越多。目前,乙醇废水的处理仍是经厌氧处理后再好氧发酵,而好氧处理的目的是消耗乙醇废水厌氧消化液中的氮磷等营养物质。众所周知,好氧处理在能耗以及运行费用方面均比较高,不符合现代的节能环保理念,所以本文致力于探究一条环保有效的去除乙醇废水厌氧消化液中氮磷途径。凤眼莲在快速生长繁殖时,可显著降低水体中氨氮和总磷的含量,降低水体的富营养化水平,但是目前凤眼莲净化处理的富营养化水体还未涉及到乙醇废水厌氧消化液,因此本实验探究了最适合凤眼莲生长的乙醇废水厌氧消化液浓度,以及在折流人工湿地不同水力负荷下,凤眼莲对乙醇废水厌氧消化液中氨氮和总磷的去除效果。另外,凤眼莲净化处理乙醇废水厌氧消化液要想工业化应用,必须要克服冬季生长时的补光问题,所以本文还将不同红蓝光比LED植物生长灯作为凤眼莲的生长光源,研究凤眼莲对乙醇废水厌氧消化液的净化效果以及不同红蓝光比LED植物生长灯对凤眼莲自身生长状况的影响。主要研究成果如下:(1)10%浓度下凤眼莲的自身生长状态最好,凤眼莲的鲜重10天增加了397%;而且在该浓度下凤眼莲对乙醇废水厌氧消化液中氨氮和总磷的去除速率最快,氨氮和总磷的含量分别在第6天与第10天达到国家一级排放标准A标准。(2)凤眼莲对20%浓度的乙醇废水厌氧消化液中氨氮和总磷的去除缓慢,在第22天时,20%浓度的乙醇废水厌氧消化液中氨氮和总磷的含量依旧很高,分别为75.11mg/L、13.04mg/L,远远超出国家一级排放标准;而且在该浓度的乙醇废水厌氧消化液中,凤眼莲生长缓慢,在第22天时,鲜重只增长了47.32%,远远低于凤眼莲在适宜条件下的增长速度。(3)在25%浓度的乙醇废水厌氧消化液中,从第1天开始,凤眼莲的叶片由下往上逐渐发黄,干萎;而且该浓度下凤眼莲对氨氮以及总磷几乎不吸收,16天后氨氮以及总磷含量分别为135.44mg/L、22.6mg/L,分别只去除了31.16%、8.16%;另外,25%浓度下凤眼莲的鲜重持续降低,16天时已经减少了47.96%。(4)在折流人工湿地下,凤眼莲可以很好的对10%浓度的乙醇废水厌氧消化液中的氨氮和总磷进行去除。经凤眼莲处理后,出水口的10%浓度乙醇废水厌氧消化液中氨氮以及总磷的含量随着水力负荷的增加而增加。当水力负荷为34.48L·m-2·d-1时,出水口的10%乙醇废水厌氧消化液中氨氮和总磷的含量分别为4.19mg/L、0.080mg/L,均满足国家一级排放标准A标准。当水力负荷为62.07L·m-2·d-1时,凤眼莲对10%乙醇废水厌氧消化液中氨氮的去除总量最多,为3704mg·m-2·d-1,此时经处理后总磷的含量为0.114mg/L,符合国家一级排放标准A标准,但是氨氮含量为16.63mg/L,不能满足国家一级排放标准A标准的要求。(5)红蓝光植物生长灯下凤眼莲对氨氮和总磷的去除率均高于对照组的72.62%、64.37%。在单色光植物生长灯下,凤眼莲去除乙醇废水中氨氮和总磷的去除效果不及红蓝光同时存在。当只有单色光存在时,在第10天红光下凤眼莲已去除氨氮总量的91.7%,优于蓝光的89.86%;而且在第17天时,红光下凤眼莲以去除总磷总量的83.91%,高于蓝光的82.99%。当红蓝光同时存在时,红蓝光比越大,氨氮和总磷去除效果越好。R/B 8:1的LED植物生长灯下,凤眼莲对氨氮和总磷的去除率最高,在终止检测时分别达到97.11%、90.34%;而且该植物生长灯下,凤眼莲的自身发育状况最好,叶片数、分蘖数、鲜重相对增重最多,在第17天时,叶片增加35.3个,分蘖增加8个,鲜重增加了619%。(6)在红光LED植物生长灯下凤眼莲的根生长最快,在第17天时,可增长5cm;而且红光抑制凤眼莲茎的伸长,在第17天时,株高降低了3.8cm,而对照组的增长量为2cm。相反的,蓝光LED植物生长灯下凤眼莲的根生长最慢,在第17天时没有增长,增长量小于对照组的1.1cm;而且蓝光促进凤眼莲茎的伸长,在第17天时,增长量最多,为4.4cm。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X783

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