電極—生物膜法處理滲濾液中硝酸鹽氮的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、硝酸鹽氮是水體中的主要污染物之一。脫除水中的硝酸鹽氮的工藝有多種，其中生物反硝化法可將硝酸鹽氮徹底還原為氮?dú)?，因而被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的廢水脫氮方法。電極-生物膜法是一種新型的將生物膜法與電化學(xué)法相結(jié)合的生物反硝化方法，與傳統(tǒng)生物反硝化方法相比，該方法不需外加碳源，無(wú)需后續(xù)處理，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，當(dāng)有適量外加碳源存在可大幅提高反硝化效率。該法工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定且易于控制。 但目前還沒(méi)有將該方法應(yīng)用于垃圾滲濾液反硝化的處理。本文以垃

2、圾滲濾液模擬水和實(shí)際水樣為研究對(duì)象對(duì)電極生物膜反硝化效果進(jìn)行研究。 本文所用實(shí)驗(yàn)裝置是一套自行設(shè)計(jì)研制的反應(yīng)裝置，主體部分容積為1.0L，有效液體容積為0.7L，水溫由超級(jí)恒溫槽控制。容器設(shè)有4根串聯(lián)的石墨電極（Φ11mm）作為陰極，每根總長(zhǎng)250mm，浸于水中的長(zhǎng)度為210mm。設(shè)有一根石墨電極作為陽(yáng)極。 為了研究生物電極法處理廢水的最佳條件，依據(jù)反硝化菌的特性，本文垃圾滲濾液模擬水為研究對(duì)象對(duì)C/N比、溫度、HR

3、T、電流強(qiáng)度構(gòu)造4因素4水平L16（44）正交試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得到最佳條件為：溫度30(℃)，電流80(mA)，C/N比3，HRT 為8h。通過(guò)對(duì)各因素影響值差分析可得各因素值差分別為溫度：18.06(平均總氮去除率)；電流：21.09；C/N比：10.18；HRT：5.33。由上可知：電流影響最為明顯，其次是溫度，再其次是C/N比，最不明顯的是HRT。 由于反硝化細(xì)菌大多屬于中溫型細(xì)菌，溫度過(guò)低或過(guò)高，對(duì)反

4、硝化細(xì)菌的活性都有一定抑制，30℃是反硝化菌生長(zhǎng)的最有利溫度，在該溫度下反硝化菌具有最大的反硝化活性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得到C/N 比為1 時(shí)能實(shí)現(xiàn)總氮與總碳的同時(shí)去除，與理論計(jì)算的最經(jīng)濟(jì)C/N 比1.07 相近。同時(shí)通過(guò)電流對(duì)反硝化效果影響的實(shí)驗(yàn)可以看出電流的刺激作用可以提高異養(yǎng)反硝化菌的脫氮效率，其脫氮率和電流之間有大的關(guān)系，同時(shí)硝酸鹽氮的負(fù)荷越大，電流要求越高，在本實(shí)驗(yàn)負(fù)荷條件下，80mA的電流是最理想的。從水力停留時(shí)間對(duì)反硝化效果的實(shí)