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同时包埋水华鱼腥藻和活性炭对畜禽废水中氮磷的净化研究

邹晓波  
【摘要】:采用聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)凝胶包埋水华鱼腥藻与活性炭混合物,对比水华鱼腥藻在包埋、吸附以及悬浮状态下对模拟废水中氨氮的去除效果,同时探讨固定化对水华鱼腥藻生长的影响。采用正交试验,以SA、粉末活性炭(PAC)、水华鱼腥藻之间不同质量比为包埋条件,以包埋成型后颗粒粒径、亲水性、膨胀性、传质效率、氮磷去除率以及处理后废水中MC残留量为测试指标,探讨脱氮除磷的最佳固定化条件。通过在不同氮磷比(N/P)、光照强度、污水量与接入颗粒量比和pH条件下,研究包埋水华鱼腥藻和活性炭对模拟废水中TN和TP的去除性能。以实际畜禽废水为对象,研究包埋水华鱼腥藻和活性炭的脱氮除磷性能。研究结果如下: 在凝胶过程中,偏碱性环境更利于水华鱼腥藻保持活性、降低颗粒之间粘连性和提高颗粒强度。过多的硼酸会明显抑制水华鱼腥藻的生长,而0.7%的生理盐水浸泡有助于减少高浓度硼酸对水华鱼腥藻的伤害,恢复其活性。 水华鱼腥藻在包埋固定的方式下,对氨氮降解能力比吸附和悬浮方式有明显较好的效果。同时,在不同包埋质中,包埋水华鱼腥藻和PAC,比单独包埋藻对氨氮去除率更好。包埋颗粒中添加PAC能改善其对吸附能力,同时提高颗粒的长期持续吸附稳定性。 正交实验表明,水华鱼腥藻的添加对包埋颗粒包括亲水性、膨胀性以及传质效率等物理物理特性几乎无影响,而试验因素SA和PAC对其影响效果显著;SA、PAC、水华鱼腥藻之间不同质量比对包埋颗粒脱氮除磷能力影响显著。当包埋PVA量为8%,SA、PAC、藻含量分别在0.5%、0.5%、0.2%时,包埋颗粒对NH4+-N、TP有更好的去除效果,同时处理后污水中MC的含量也低于联合国标准1ug/L。 通过单因素实验得到包埋颗粒对模拟废水进行脱氮除磷的最佳运行条件,在温度25℃、光暗比12:12,饥饿时间为3天、低转速震荡8h/D条件下,当污水的N/P为5:1、光照强度为50001ux、污水处理量与包埋颗粒质量比例为15:1、pH为8时,包埋颗粒具有更好的脱氮除磷能力。 在连续五天降解后,包埋颗粒对实际畜禽废水中TN、TP、TOC、COD的降解效率分别为79.40%、95.12%、47.06%、50.43%,降解后畜禽废水中的MC含量为0.0387ug/L。因此利用包埋水华鱼腥藻对实际畜禽废水的降解,能实现有效的去除氮磷和较好的去除有机污染物,同时也能有效避免MC二次污染。


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