催化Fe-C内电解与生物耦合深度脱除污水厂尾水中氮的机制与技术
发布时间：2021-07-19 16:14
城市污水厂尾水深度脱氮技术的研发是削减我国总氮排放,实现“十三五”污水排放总氮控制目标的一项重大课题。污水厂尾水为典型的低C/N比污水,其深度脱氮一直是水处理研究领域的难点和热点,故研发污水厂尾水深度脱氮新技术和新理论具有重要意义。本文以铁基质活性材料—催化Fe-C内电解原位供电子生物载体（CIA-MEC）为生物载体,将催化Fe-C内电解反应与微生物脱氮作用耦合,在微氧（DO=0.46～1.69mg/L）条件下实现了同步硝化自养反硝化（SNAD）深度脱氮。论文考察了 CIA-MEC作为水处理生物载体的适用性,并以CIA-MEC为生物载体培养微生物,开展基于催化Fe-C内电解原位供电子的污水厂尾水深度脱氮工艺研究。通过CIA-MEC与生物膜的分离试验、微生物多样性及种群结构分析、Fe的迁移转化分析及气态产物分析,考察了催化Fe-C内电解与微生物的耦合脱氮机制。在脱氮机制的基础上,对脱氮系统建立动力学模型,并进行物料衡算,量化分析了系统内的氮素、碳源、Fe及电子的迁移转化。主要研究结果如下:（1）CIA-MEC的比表面积、强度等理化性质均符合水处理生物载体的要求,且化学活性较高,在pH值为...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]废水中硝酸盐的硫自养反硝化工艺处理研究与进展[J]. 王旦梅,周琪. 净水技术. 2017(03)
[2]pH对SBR处理效果及活性污泥微生物群落结构的影响[J]. 魏佳虹,孙宝盛,赵双红,李志静,璩绍雷. 环境工程学报. 2017(03)
[3]生物膜电极反应器去除地下水中硝酸氮的研究进展[J]. 郭海丽,李金成,雷铠伟,刘立志,侯荷霞. 净水技术. 2016(06)
[4]ANAMMOX菌利用零价铁还原硝酸盐脱氮研究[J]. 周健,完颜德卿,黄勇,刘忻,袁怡,李祥,姚鹏程,杨朋兵,薛鹏程. 环境科学. 2016(11)
[5]电极改性对电极生物膜反硝化反应器硝酸盐氮去除性能的影响[J]. 董媛媛,乔森,周集体. 环境工程学报. 2016(07)
[6]基于需求导向的城市水资源优化配置模型[J]. 吴丹,王士东,马超. 干旱区资源与环境. 2016(02)
[7]污染地下水零价铁原位反应带修复技术:理论·应用·展望[J]. 郑西来,唐凤琳,辛佳,韩君. 环境科学研究. 2016(02)
[8]分子生物技术在厌氧氨氧化工艺研究中的应用[J]. 户海燕,瞿思宜,张正哲,施曼玲,金仁村. 环境科学与技术. 2016(01)
[9]城市水资源污染治理与环境保护刍议[J]. 孙宁. 水利技术监督. 2016(01)
[10]氧化镁/地铁渣土复合陶粒的制备及除磷性能研究[J]. 李海斌,谢发之,宣寒,圣丹丹,胡婷婷,汪雪春,谢志勇. 应用化工. 2015(09)
博士论文
[1]以电渗析为基础的传质新理论和新工艺研究[D]. 蒋晨啸.中国科学技术大学 2016
[2]固定化微生物组合床型对低碳氮比污水的脱氮性能研究[D]. 贾小宁.兰州大学 2014
[3]不同电子供体深度脱氮工艺及微生物群落特征研究[D]. 李彭.清华大学 2014
[4]北方都市生态人工湿地深度处理污水厂二级出水的研究[D]. 王昊.中国矿业大学（北京） 2011
[5]O3/BAF联合工艺深度处理生活污水二级出水的研究[D]. 王树涛.哈尔滨工业大学 2007
[6]低温条件下组合式人工生态系统对二级出水氮磷的去除研究[D]. 熊集兵.浙江大学 2007
硕士论文
[1]我国地下水污染防治立法问题研究[D]. 谢莹莹.河南大学 2015
[2]印染生化尾水反渗透深度处理的膜污染成因及预处理对膜污染影响[D]. 李丽.南京大学 2013
[3]某污水厂脱氮工艺过程物料平衡分析[D]. 魏政.长安大学 2012
[4]某城市污水处理厂A2/O工艺脱氮问题诊断与优化研究[D]. 李培.苏州科技学院 2011
[5]人工湿地系统对污水处理厂二级出水净化实验研究[D]. 张磊.西安理工大学 2010
[6]城市污水厂二级处理出水臭氧深度处理研究[D]. 黄深.清华大学 2008
[7]固定化三维电极-生物膜法去除二级生化出水中硝酸盐氮的研究[D]. 胡传侠.华中科技大学 2007
[8]SUFR反应器中菌群结构分析及聚磷菌的分离[D]. 王图锦.西南大学 2007
[9]宝鸡市污水资源化策略研究[D]. 刘瑞.西安建筑科技大学 2007
本文编号：3291010
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１?ＣＩＡ－ＭＥＣ的制备工艺流程??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ?ｏｆ?ＣＩＡ－ＭＥＣ．??
ＮａＯＨ?溶液和?“１＋９”?ＨＣ１?溶液分别将?ｐＨ?调节为?３．０?±０．２、７．０?±０＿２、１１．０?±０．２?进??行试验，考察ｐＨ对ＣＩＡ－ＭＥＣ化学脱氮速率的影响。不同ｐＨ下ＣＩＡ－ＭＥＣ与铁粉??的化学脱氮试验结果如
ａｔ??将不同原水ｐＨ条件下ＣＩＡ－ＭＥＣ及铁粉的化学脱氮反应结果分别用一级动力??学方程和三级反应动力学方程拟合，如图２．７所示。??４５?－Ｉ??４．５????４〇?零级反应?４?＿?一级反应ｃ??３５?．?３５?■?ｙ?＝?０．０２１２ｘ?＋０．００８８??０?Ｒ２?＝?０．９８９２?Ｚ??３０?３?■?Ｚ??＼?ｙ?＝?－０．２００６ｘ＋?３１．３０３?￥?／??．２５＇?Ｒ＾?＝?０．８１８６?＾２－５?■?Ｘ??Ｕ?２０?■?〇?Ｗ?２－??Ｘ?ｚ??５?■?０．５?■??〇?＊＊ｉ．？＊?．？?．?＊－ｉ．?＊．？?．１?．．＊?．ｉ－Ｋ．?ｉ?．ｄ?〇?■?＊?？?？?？?？?？?？?？?■?？?＊?？?＊?＊??０?３０?６０?９０?１２０?１５０?１８０?０?３０?６０?９０?１２０?１５０?１８０??反应时间（ｍｉｎ）?反
【参考文献】：
期刊论文
[1]废水中硝酸盐的硫自养反硝化工艺处理研究与进展[J]. 王旦梅,周琪. 净水技术. 2017(03)
[2]pH对SBR处理效果及活性污泥微生物群落结构的影响[J]. 魏佳虹,孙宝盛,赵双红,李志静,璩绍雷. 环境工程学报. 2017(03)
[3]生物膜电极反应器去除地下水中硝酸氮的研究进展[J]. 郭海丽,李金成,雷铠伟,刘立志,侯荷霞. 净水技术. 2016(06)
[4]ANAMMOX菌利用零价铁还原硝酸盐脱氮研究[J]. 周健,完颜德卿,黄勇,刘忻,袁怡,李祥,姚鹏程,杨朋兵,薛鹏程. 环境科学. 2016(11)
[5]电极改性对电极生物膜反硝化反应器硝酸盐氮去除性能的影响[J]. 董媛媛,乔森,周集体. 环境工程学报. 2016(07)
[6]基于需求导向的城市水资源优化配置模型[J]. 吴丹,王士东,马超. 干旱区资源与环境. 2016(02)
[7]污染地下水零价铁原位反应带修复技术:理论·应用·展望[J]. 郑西来,唐凤琳,辛佳,韩君. 环境科学研究. 2016(02)
[8]分子生物技术在厌氧氨氧化工艺研究中的应用[J]. 户海燕,瞿思宜,张正哲,施曼玲,金仁村. 环境科学与技术. 2016(01)
[9]城市水资源污染治理与环境保护刍议[J]. 孙宁. 水利技术监督. 2016(01)
[10]氧化镁/地铁渣土复合陶粒的制备及除磷性能研究[J]. 李海斌,谢发之,宣寒,圣丹丹,胡婷婷,汪雪春,谢志勇. 应用化工. 2015(09)
博士论文
[1]以电渗析为基础的传质新理论和新工艺研究[D]. 蒋晨啸.中国科学技术大学 2016
[2]固定化微生物组合床型对低碳氮比污水的脱氮性能研究[D]. 贾小宁.兰州大学 2014
[3]不同电子供体深度脱氮工艺及微生物群落特征研究[D]. 李彭.清华大学 2014
[4]北方都市生态人工湿地深度处理污水厂二级出水的研究[D]. 王昊.中国矿业大学（北京） 2011
[5]O3/BAF联合工艺深度处理生活污水二级出水的研究[D]. 王树涛.哈尔滨工业大学 2007
[6]低温条件下组合式人工生态系统对二级出水氮磷的去除研究[D]. 熊集兵.浙江大学 2007
硕士论文
[1]我国地下水污染防治立法问题研究[D]. 谢莹莹.河南大学 2015
[2]印染生化尾水反渗透深度处理的膜污染成因及预处理对膜污染影响[D]. 李丽.南京大学 2013
[3]某污水厂脱氮工艺过程物料平衡分析[D]. 魏政.长安大学 2012
[4]某城市污水处理厂A2/O工艺脱氮问题诊断与优化研究[D]. 李培.苏州科技学院 2011
[5]人工湿地系统对污水处理厂二级出水净化实验研究[D]. 张磊.西安理工大学 2010
[6]城市污水厂二级处理出水臭氧深度处理研究[D]. 黄深.清华大学 2008
[7]固定化三维电极-生物膜法去除二级生化出水中硝酸盐氮的研究[D]. 胡传侠.华中科技大学 2007
[8]SUFR反应器中菌群结构分析及聚磷菌的分离[D]. 王图锦.西南大学 2007
[9]宝鸡市污水资源化策略研究[D]. 刘瑞.西安建筑科技大学 2007
本文编号：3291010
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