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高炉矿渣覆盖法修复富营养化水体的研究

作　者: 杨洁扬
导　师: 黄光团
学　校: 华东理工大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: 高炉矿渣底泥覆盖富营养化水体曝气
分类号: X524
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

水体富营养化已成为世界范围内水体治理的重大问题。底泥作为水体生态系统的重要组成部分,在水体富营养化的过程中,扮演着“汇”与“源”的角色。在外源污染得到控制的条件下,底泥污染物的释放对水体的改善有着不容忽视的影响。因此,通过控制底泥污染实现对富营养化水体修复的方法得到了越来越多的关注。本文通过密闭振荡试验和覆盖模拟试验对高炉矿渣覆盖法对富营养化水体的修复进行了研究。高炉矿渣对磷酸盐具有良好的吸附性能,且随粒径的减小,吸附性能越好。在振荡液初始浓度为2mg/L(以P计)、恒定25℃条件下,60、80、100、200目高炉矿渣对振荡液中磷酸盐的去除率分别为：12.2%、59.3%、96.5%和99.9%,其中200目高炉矿渣对磷酸盐的去除率为60目的近10倍。高炉矿渣对磷的吸附过程可由拟二级反应动力学方程和Langmuir等温方程很好地描述,颗粒内扩散过程是高炉矿渣对磷吸附过程的控制步骤。高炉矿渣对磷的吸附是一个焓驱动的、放热的自发过程。高炉矿渣对NH3-N的吸附性能在投加量为10g的条件下,随粒径的减小而变差。在试验条件下,60目组对NH3-N的去除率是200目组的11.1倍。酸浸渍+高温焙烧+盐浸渍的改性方法可以使高炉矿渣对NH3-N的去除率提高3.0倍,但却使其对磷酸盐的去除率锐减了90.3%；高温焙烧+水热反应的改性方法使高炉矿渣对NH3-N的去除率略有提高,约为改性前的1.5倍,但使其对磷酸盐的去除率降低了49.9%。高炉矿渣覆盖层在不同温度、不同溶解氧条件下,均可以有效地控制底泥磷酸盐的释放,使上覆水TP浓度保持在0.07mg/L左右,达到Ⅱ类地表水标准。水体曝气与高炉矿渣覆盖相结合,可以有效地降低上覆水中TP、COD和NH3-N的浓度。若采用好氧厌氧交替运行的方式,则可以在不影响覆盖层对底泥磷酸盐释放的控制效果的条件下,以有机物的短期释放为代价,在一定程度上实现对水体中氮污染物的有效去除。

高炉矿渣覆盖法修复富营养化水体的研究

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