生活污水土地處理過程中氮的遷移轉(zhuǎn)化

【摘要】： 土地處理作為一種革新-替代技術(shù),由于具有運(yùn)行成本低、易于管理、操作簡單、處理效果好等優(yōu)點(diǎn),近年來被廣泛運(yùn)用于生活污水、低濃度工業(yè)廢水、養(yǎng)殖場廢水的三級處理以及一些高濃度廢水的深度處理。對于土地處理中污染物發(fā)生的轉(zhuǎn)化方式以及規(guī)律,目前研究較少。本文采用3種填料:粘土、粘土+15%稻殼、粘土+30%稻殼,制作成不同填料高度的土柱,來探討土地處理過程中氮的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,獲得的主要結(jié)論如下。 (1)通過生物濾池中硝氮的轉(zhuǎn)化速率模型來建立了土地處理中TN的轉(zhuǎn)化模型,所獲得的計(jì)算結(jié)果,與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合性較好,證明該模型適合于表達(dá)土地處理中TN的轉(zhuǎn)化速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示大部分NH4+-N在填料表層20～30cm被硝化,NH4+-N的轉(zhuǎn)化符合一級動(dòng)力學(xué)模型;NO3--N在填料30cm處達(dá)到最高濃度,與常規(guī)污水處理裝置中,NH4+-N的轉(zhuǎn)化符合零級反應(yīng)規(guī)律明顯不同,提示:其氧化機(jī)理和條件有著自己的特殊規(guī)律。 (2)通過本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果中TN的變化和COD的差分法分析變化計(jì)算,推測土地處理裝置的上部可能發(fā)生了同步硝化反硝化。 (3)在粘土柱底部40～50cm這一段,TN的變化若按傳統(tǒng)硝化反硝化反應(yīng),則所需的COD量遠(yuǎn)大于COD在此段的實(shí)際變化量,根據(jù)此段所處的厭氧和低碳源的環(huán)境條件下,推測在這段可能發(fā)生了厭氧氨氧化脫氮反應(yīng),這也可能是在這段不能很好的用硝氮的轉(zhuǎn)化速率來描述TN的轉(zhuǎn)化速率這一現(xiàn)象的原因,這一推測,需要在下一階段通過生物化學(xué)檢驗(yàn)方法,驗(yàn)證厭氧氨氧化菌的存在。 (4)由于土地處理中氮素的遷移、轉(zhuǎn)化是多個(gè)反應(yīng)組合的過程,它受COD的影響,即受C/N影響,因此,本文還研究了土地處理中COD的轉(zhuǎn)化過程,其反應(yīng)符合一級動(dòng)力學(xué)模型。反應(yīng)常數(shù)k2值越大,處理效果越好。針對本試驗(yàn)所用污水低C/N的特殊性和C/N對氮素轉(zhuǎn)化的影響,本文在固定COD、變化進(jìn)水中NH4+-N的含量和固定TN、變化COD的進(jìn)水水質(zhì)條件下測定其出水TN和COD的變化情況,試驗(yàn)表明:當(dāng)固定進(jìn)水濃度COD為300mg/L時(shí),NH4+-N濃度為30～100mg/L范圍內(nèi),出水NH4+-N濃度低于9mg/L;當(dāng)固定進(jìn)水濃度NH4+-N為40mg/L,COD濃度為180～420mg/L變化時(shí),其出水在COD大于300mg/L時(shí)超過了100mg/L,出現(xiàn)了COD的穿透現(xiàn)象;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)C/N為8時(shí),其TN的去除效果最好。 (5)由于所取粘土中含有一定量的錳,本文通過添加15%的稻殼和5%的石灰,與不加任何其他物質(zhì)的粘土進(jìn)行淋溶比較實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:添加石灰后的填料幾乎沒有錳的溶出,在近2個(gè)月的時(shí)間里,出水中錳的含量一直在國家相關(guān)環(huán)境要求范圍內(nèi);粘土與加稻殼的土在的一周的時(shí)間里錳的淋出呈線性增加,加稻殼的土柱出水中錳濃度高于粘土的;經(jīng)過21天的淋溶后出水中錳濃度呈下降趨勢。該結(jié)果提示:在選取土地處理的土壤材料時(shí),應(yīng)注意重金屬的污染問題,尤其是在元素異常區(qū)。 【關(guān)鍵詞】：土地處理 氮 硝化 厭氧氨氧化 錳
【學(xué)位授予單位】：貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 第一章 概況10-24
• 1.1 水環(huán)境中氮污染的來源、危害及脫氮技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.2 生活污水土地處理工藝發(fā)展現(xiàn)狀14-24
• 第二章 氮素生物降解特性24-34
• 2.1 概述24-25
• 2.2 硝化作用和反硝化作用25-32
• 2.3 氮素生物降解的動(dòng)力學(xué)方程32-34
• 第三章 試驗(yàn)裝置與分析方法34-38
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)器材34-36
• 3.3 分析方法36-38
• 第四章 氮素在土地處理中的遷移轉(zhuǎn)化38-55
• 4.1 實(shí)驗(yàn)理論依據(jù)38
• 4.2 試驗(yàn)方法38-39
• 4.3 啟動(dòng)期氮素的遷移、轉(zhuǎn)化過程39-41
• 4.4 氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律41-52
• 4.5 穿透試驗(yàn)52-54
• 4.6 小結(jié)54-55
• 第五章 COD 在土地處理中的降解及模擬55-62
• 5.1 試驗(yàn)方法55
• 5.2 COD 降解規(guī)律的數(shù)值模擬55-60
• 5.3 小結(jié)60-62
• 第六章 錳對土地處理的影響62-73
• 6.1 問題的來源62-63
• 6.2 有關(guān)土壤中錳的文獻(xiàn)資料63-65
• 6.3 土壤的預(yù)處理及裝填65-66
• 6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析66-71
• 6.5 小結(jié)71-73
• 第七章 結(jié)論和啟示73-77
• 7.1 主要結(jié)論73-75
• 7.2 研究啟示75-77
• 參考文獻(xiàn)77-85
• 后記85-87
• 附錄87

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生活污水土地處理過程中氮的遷移轉(zhuǎn)化    陳登美

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土地處理系統(tǒng)污染物去除特性及流態(tài)優(yōu)化研究    秦霞

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砂土、粘土的雙層混合土土地處理系統(tǒng)處理生活污水的試驗(yàn)研究    譚文博

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