铝污泥基质人工湿地处理含酚废水试验

发布时间：2020-06-14 06:07

【摘要】：含酚废水中不仅含有酚类、苯系化合物等难降解物质,还有氨氮、硫化物、氰化物等无机物。因含酚废水具有污染物成分复杂、有机物浓度高等特点以及致癌、致畸、致突变等作用,如果其得不到妥善处理,则会严重破坏环境和危害人类生命健康。为此,国内外含酚废水在排入城市下水道之前都进行了一定程度的处理。目前,国内外处理含酚废水主要采用以脱酚、蒸氨、生化处理等处理单元为核心的集成工艺。然而,针对含酚废水的排放,国家制订了更为严格的排放标准,含酚废水经过生化处理后却难以达标排放。因此,含酚废水的深度处理显得极其重要。本课题探讨了以自来水厂脱水铝污泥为基质的人工湿地做为处理单元对含酚废水进行深度处理的可能性,主要研究内容及结论如下:1)通过静态吸附实验,考察了脱水铝污泥投加量及粒径、苯酚溶液初始浓度及pH等因素对铝污泥吸附苯酚的影响。结果表明,铝污泥投加量越大、粒径越小、苯酚溶液初始浓度越高、pH偏酸性或碱性时,铝污泥对苯酚的吸附速率越快,越有利于吸附。此外,铝污泥吸附苯酚的过程符合Langmuir等温吸附方程,且最大吸附量为19.92 mg/g。2)采用响应面分析法,探究了铝污泥吸附苯酚的最佳条件及吸附性能。结果表明,在铝污泥投加量3g/L、苯酚溶液pH值8、苯酚溶液初始浓度120 mg/L、吸附时间120 h时,铝污泥对苯酚的吸附量可达到最大值20.86 mg/g,可信度为0.957。而且,苯酚溶液pH值、苯酚溶液初始浓度、吸附时间三者之间的交互作用对铝污泥吸附苯酚影响较大。3)构建了铝污泥人工湿地系统,对含酚废水进行了深度处理,研究了不同苯酚浓度及曝气条件下,铝污泥人工湿地对COD、氨氮、总磷、苯酚的去除效果。研究结果表明,铝污泥人工湿地对COD、总磷、苯酚的去除效果较好,总平均去除率分别为78.52±16.39%、97.97±1.81%、89.37±10.48%。而系统对氨氮的去除效果较差,总平均去除率为30.03±27.48%。此外,曝气对氨氮的去除影响较大,曝气前后,氨氮的去除率分别为26.72±11.34%、44.71±17.41%。4)分析了吸附前后铝污泥表面特征与微生物种群,探究了铝污泥人工湿地去除苯酚的作用机理。结果表明,铝污泥表面比较褶皱、比表面积较大、孔隙较发达,且表面含有能与苯酚发生反应的官能团。此外,铝污泥人工湿地中不同部位铝污泥表面的微生物种类与数量也不相同,存在能够降解苯酚的菌属,但其含量较少,去除作用较弱。因此,铝污泥人工湿地去除苯酚主要以铝污泥吸附为主,微生物降解为辅。 【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703

【图文】：

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第一章绪论体底部具有 4 ‰ ～ 5 ‰的坡度，使污水沿床表面流动，水位较浅，一般为 0.1 ～ 0.6 m水流流速较慢，总体呈推流形态[37,38]。池中一般填有供水生植物固定根系的填料，如壤、煤渣及沙等物质。水中的氧气通过空气中氧气在水面的扩散和水生植物根部氧的递等方式补充。表面流人工湿地如图 1-1 所示[39]。

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图 1-1 表面流人工湿地示意图）潜流人工湿地人工湿地（Subsurface Systems）是指污水在基质内流动，且无自由水据水流在基质内的流向，潜流人工湿地又可分为水平流和垂直流人工图 1-2、1-3 所示[39]。 1-2 所示，水平潜流人工湿地的污水是从湿地一端进入，在基质内缓慢收集并排放[30]。由于水体一直在基质内部孔隙中运动，并未与大气接部向水体输送经光合作用所产生的氧，，故水体中溶解氧较少。 1-3 所示，在垂直潜流人工湿地中，污水是经湿地上部或下部的布水流动，从下部或者上部流入集水井而排放。由于污水经上部的布水管大气接触，因此，垂直潜流人工湿地水中的溶解氧较水平潜流更多。

【参考文献】