【摘 要】
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水体中氮磷的去除是防止水体富营养的主要因素,我国对氮磷的处理关注点始终在于去除,关于回用的研究较少。尿液为一类富含氮磷的废水,也是农村“厕所革命”的主要治理水体。本试验以尿液为主要的研究处理对象,试验采用电絮凝工艺生成絮凝体吸附磷,后续采用滤柱填充改性木屑作为吸附氮磷基质和絮凝体的吸附剂。试验主要探究了电絮凝工艺的最佳试验参数,如极板间距、电解时间、电流密度以及进水的初始p H,对电絮凝电解效率的
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水体中氮磷的去除是防止水体富营养的主要因素,我国对氮磷的处理关注点始终在于去除,关于回用的研究较少。尿液为一类富含氮磷的废水,也是农村“厕所革命”的主要治理水体。本试验以尿液为主要的研究处理对象,试验采用电絮凝工艺生成絮凝体吸附磷,后续采用滤柱填充改性木屑作为吸附氮磷基质和絮凝体的吸附剂。试验主要探究了电絮凝工艺的最佳试验参数,如极板间距、电解时间、电流密度以及进水的初始p H,对电絮凝电解效率的影响。对改性木屑的制作和吸附性能进行了探究,最终将两者结合,探究吸附反应进行的最佳条件。试验结果表明:电絮凝可对总磷达到较好的絮凝效果,电解时间为80min、电流密度为60A/m2、极板间距为40mm和初始p H值为8,此时总磷回收率可达到95.62%。通过正交试验,得到初始p H值、极板间距和电流密度这三个因素之间对电絮凝反应回收磷的影响效果由大到小的排列顺序为:极板间距>初始p H值>电流密度,但是电絮凝工艺不加入Cl-时,无法实现对氨氮的吸附和回收,氨氮的去除率始终在一定范围内波动,因此考虑加入改性木屑。改性方法可有效的提升木屑的吸附性能,木屑被长时间浸泡后会释放出氮磷,而改性后的木屑理化性质稳定,有机色素得到有效处理,BET比表面积法和SEM扫描电镜结果证实了改性增了木屑的比表面积和孔洞数量。当吸附时间为150min时,吸附反应可到达平衡状态,最佳的反应温度为25℃,改性杨木和改性杉木的最佳投加量为40g/L,改性木屑吸附水中氮磷的最适p H值为8。为更深入的探究改性木屑对氨氮的吸附过程,对其进行了吸附动力学和吸附等温线的试验,根据对其拟合结果的直观观察和相关系数的对比,得出采用准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型描述更为贴合,其吸附过程为发生在相对均匀的单分子层,吸附性质为有利的化学吸附。电絮凝反应段最佳的反应条件为:电絮凝反应时间为60min,电流密40A/m2,极板间距为40mm,初始p H为8时,进水温度维持在25±1℃时,在此条件下总磷回收率为79.38%,氨氮的去除率为5.85%。电絮凝反应出水,流经滤柱后,通过试验可知:改性木屑最佳的滤速为1.2m/h,此时总磷的吸附率为98.32%,氨氮的吸附率为88.58%,水中氨氮的去除率为95.86%。吸附反应处理效率优异为反应初的4h,此前的吸附效率仍维持在较好的状态。电絮凝产生的絮凝体和Fe2+、Fe3+会对出水的色度产生影响,改性木屑可起到去除色度的作用,将色度将至污水排放一级A标准。
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