论文部分内容阅读
人工湿地是一种“资源节约、环境友好”型废水处理方法。基质填料的选择与吸附机理是人工湿地技术研究的重点领域之一,而吸附填剂再生成本高一直是吸附技术推广应用的难题。本研究通过静态吸附试验来确定吸附介质的吸附容量,通过吸附容量的比较来进行吸附介质的选择、然后建立好氧吸附床来处理生活污水与养猪场猪粪水混合后的废水,检验采用好氧降解作用来维持处理系统吸附能力的可行性,其目的是为进一步完善人工湿地系统工艺提供理论依据与实用数据。试验结果如下:1)果壳活性炭具有较强的去除废水中有机污染物质的能力,其COD的吸附容量为24.45mg·g1。人造沸石具有较强的氨氮去除效果,水滑石和红壤具有较强的磷酸根离子去除能力。2)吸附组分化学势变曲线可用来确定吸附剂的吸附容量p值。本试验确定的天然沸石吸附NH4+离子和红壤吸附P043-离子的p值分别为:2.75和2.20 mg/g。3)好氧吸附系统中COD去除能力排序为:装置A/果壳活性炭>装置C/红壤>装置B/天然沸石;TN去除能力为:装置B/天然沸石>装置A/果壳活性炭>装置C/红壤;TP去除能力为:装置C/红壤>装置B/天然沸石>装置A/果壳活性炭。4)在整个试验期间,好氧吸附系统COD, TN和TP的去除率始终高于厌氧吸附系统的值,但两系统处理效果的差异随处理批次增多而逐步降低。说明可以通过好氧反应降低系统有机物质含量来维持系统的吸附能力,但好氧再生的作用与污水COD浓度和处理量相关。5)好氧吸附系统的好氧降解率呈现由递减到递增再递减的循环模式,试验结果表明,要维持系统的处理效果,活性炭吸附床的好氧降解贡献率最好设计在30-45%范围。6)好氧吸附系统自由能变值随试验批次增多的变化趋势不规则,说明系统净化势能相对稳定,而厌氧吸附系统自由能变的绝对值随试验批次增多而递减并逐步趋向于零,说明厌氧吸附系统吸附容量逐步趋向饱和。本研究的主要创新点为:1)提出了采用吸附组分化学势变曲线来确定吸附剂吸附容量的方法。2)初步确定了好氧吸附系统中好氧降解贡献率的设计范围。本项研究结果对发展好氧吸附技术具有一定的理论与实践参考价值。