学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

生物填料的研制及应用研究

作 者: 周鹏飞
导 师: 苏会东
学 校: 沈阳理工大学
专 业: 环境工程
关键词: 免烧陶粒 粉煤灰 释放 微量金属元素 微生物
分类号: X703
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 89次
引 用: 2次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


在实际有机废水厌氧处理中,许多有机废水由于缺乏微量金属元素而使厌氧微生物活性降低,影响生物处理效果。本实验的主要目的是将微量金属元素负载到陶粒中,使其缓慢释放微量金属元素,从而增加微量金属元素的生物有效度,提高微生物的处理效率,降低过多投入微量金属元素所产生的人工及原料成本。实验以粉煤灰为主要原料,复合添加适量外加剂,采用蒸气养护法,以陶粒强度为主要指标,通过单因素试验和正交试验确定出了陶粒的最佳配方,粉煤灰、水泥、石灰、石膏、CaCl2、Na2SO4、NaCl的最佳配比分别为:73.4%、14.68%、7.34%、1.84%、0.46%、1.84%、0.46%。同时,考察了不同工艺条件对陶粒强度的影响,最终确定出烘干时间、烘干温度、蒸养时间、蒸养温度、含水率和拌料水温的最优工艺条件分别为0.5h、60℃、14h、100℃、29.2%、70℃。通过对木屑和蛭石进行吸附试验发现,它们对微量金属元素的吸附,在10h时达到相对平衡,陶粒对微量金属元素的释放从第4d开始,溶液浓度趋于平衡。在微生物反应器中添加微量金属元素试验可以确定,微生物生长所需的最优微量金属元素Ni2+、Fe2+、Co2+的浓度分别为0.4mg/L、7.2mg/L和0.1mg/L。对空白对照组、单种微量金属元素组、微量金属元素组合组、自制普通陶粒组、商品陶粒组和改性陶粒组六组反应器的对比试验中得出:这些反应器中微生物对COD的去除率分别为72.84%、74.95%、78.53%、80.63%、82.63%和91.79%,添加改性陶粒反应器的COD去除率最高,比空白对照组的高出18.95%。动力学分析发现,微生物降解有机物过程为一级反应,它们的反应速率常数分别为0.1129d-1、0.1228d-1、0.1356d-1、0.1671d-1、0.1720d-1和0.2302d-1,改性陶粒组的反应速率常数明显高于其它组,尤其是空白对照组,说明改性陶粒能显著增加反应器内活性污泥的活性,反映出改性陶粒具有比其它陶粒及直接添加微量金属元素更加优越处理性能。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-13
第1章 绪论  13-29
  1.1 引言  13-14
  1.2 有机废水厌氧生物处理概况  14-19
    1.2.1 厌氧生物处理简介  14
    1.2.2 厌氧生物处理工艺的进展  14-15
    1.2.3 厌氧生物处理的优势  15-16
    1.2.4 微量金属元素对厌氧生物处理的影响  16-19
  1.3 废水生物处理填料概述  19-23
    1.3.1 废水生物处理填料简介  19
    1.3.2 生物填料的发展历程  19-20
    1.3.3 生物填料的分类  20-23
  1.4 陶粒填料  23-26
    1.4.1 陶粒简介  23
    1.4.2 陶粒的分类  23-24
    1.4.3 陶粒的生产工艺  24-26
    1.4.4 陶粒的特点  26
  1.5 课题的研究背景  26-27
  1.6 课题的研究目的与意义  27
  1.7 本实验内容及创新之处  27-29
    1.7.1 本实验内容  27-28
    1.7.2 本实验创新之处  28-29
第2章 免烧陶粒填料的制备实验  29-56
  2.1 引言  29
  2.2 实验原理及制备工艺  29-32
    2.2.1 实验原理  29-30
    2.2.2 陶粒制备工艺  30-32
  2.3 实验设备及材料  32-35
    2.3.1 实验仪器设备  32
    2.3.2 实验材料  32-35
  2.4 原料用量的确定  35-43
    2.4.1 主体原料用量的确定  35-38
    2.4.2 外加剂及其用量的确定  38-41
    2.4.3 微量金属元素载体用量的确定  41-43
  2.5 正交试验  43-47
    2.5.1 主要原料的正交试验  43-45
    2.5.2 激发剂的正交试验  45-47
  2.6 养护因素对陶粒强度的影响分析  47-52
    2.6.1 烘干时间对陶粒强度的影响  47-48
    2.6.2 烘干温度对陶粒强度的影响  48-49
    2.6.3 蒸养时间对陶粒强度的影响  49-50
    2.6.4 蒸养温度对陶粒强度的影响  50
    2.6.5 含水率对陶粒强度的影响  50-51
    2.6.6 拌料水温对陶粒强度的影响  51-52
  2.7 陶粒最佳配方的验证  52-53
  2.8 陶粒的性能测试及微观形态分析  53-54
  2.9 本章小结  54-56
第3章 填料中微量金属元素吸附及释放的研究  56-72
  3.1 引言  56
  3.2 实验方法  56-57
    3.2.1 载体吸附实验方法  56
    3.2.2 不同载体陶粒释放实验方法  56
    3.2.3 不同浓度条件下陶粒释放实验方法  56
    3.2.4 不同温度条件下陶粒释放实验方法  56-57
  3.3 实验仪器及材料  57-59
    3.3.1 实验药品  57
    3.3.2 实验仪器  57-58
    3.3.3 试剂配制  58-59
  3.4 填料对Ni~(2+) 的释放研究  59-63
    3.4.1 Ni~(2+)的标准曲线  59
    3.4.2 不同载体对Ni~(2+)的吸附规律  59-61
    3.4.3 不同载体陶粒对Ni~(2+)的释放试验  61
    3.4.4 负载不同浓度镍离子陶粒对Ni~(2+)的释放试验  61-62
    3.4.5 不同温度条件下陶粒对Ni~(2+)的释放试验  62-63
  3.5 陶粒对Co~(2+) 的释放研究  63-67
    3.5.1 Co~(2+)的标准曲线  63
    3.5.2 不同载体对Co~(2+)的吸附规律  63-65
    3.5.3 不同载体陶粒对Co~(2+)的释放试验  65
    3.5.4 负载不同浓度钴离子陶粒对Co~(2+)的释放试验  65-66
    3.5.5 不同温度条件下陶粒对Co~(2+)的释放试验  66-67
  3.6 陶粒对Fe~(2+) 的释放研究  67-70
    3.6.1 Fe~(2+)的标准曲线  67
    3.6.2 不同载体对Fe~(2+)的吸附规律  67-69
    3.6.3 不同载体陶粒对Fe~(2+)的释放试验  69
    3.6.4 负载不同浓度铁离子陶粒对Fe~(2+)的释放试验  69-70
    3.6.5 不同温度条件下陶粒对Fe~(2+)的释放试验  70
  3.7 本章小结  70-72
第4章 生物陶粒的应用研究  72-99
  4.1 引言  72
  4.2 实验药品及仪器  72-74
    4.2.1 实验药品  72-73
    4.2.2 实验仪器  73
    4.2.3 消解剂的配制与COD 校正曲线  73-74
  4.3 实验及分析方法  74-79
    4.3.1 微生物实验方法  74-75
    4.3.2 COD 测试方法  75-76
    4.3.3 产气量的计算方法  76-78
    4.3.4 基质降解动力学研究方法  78-79
  4.4 厌氧污泥静态培养实验  79-97
    4.4.1 单一微量金属元素对微生物活性的影响  79-83
    4.4.2 微量金属元素组合对微生物活性的影响  83-87
    4.4.3 生物陶粒对厌氧生物活性的影响  87-94
    4.4.4 不同陶粒对微生物活性的研究  94-96
    4.4.5 不同培养条件下微生物活性的研究  96-97
  4.5 反应器中基质降解动力学研究  97-98
  4.6 本章小结  98-99
第5章 生物陶粒的效益及应用前景分析  99-101
  5.1 引言  99
  5.2 生物陶粒的效益分析  99-100
    5.2.1 环境效益分析  99-100
    5.2.2 经济效益分析  100
  5.3 改性生物陶粒的应用前景分析  100-101
结论  101-103
参考文献  103-109
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  109-110
致谢  110-111

相似论文

  1. 粉煤灰制备低温陶瓷泡沫材料的研究,TU52
  2. 湛江湾微生物群落在不同营养梯度水体中的变化,Q938.8
  3. 大肠杆菌和沙门氏菌定量检测方法的建立和试剂盒的研制,S154.3
  4. 大额支付系统流动性需求及支付效率研究,TP301.6
  5. 闽江河口芦苇湿地植物传输甲烷研究,X502
  6. 大螟在不同寄主植物上发育特性及防治药剂研究,S435.112.1
  7. 低蛋白平衡日粮对断奶仔猪生产性能及饲养环境的影响,S828.5
  8. 冷却分割猪肉中腐败微生物分离鉴定与生长特性的研究,R446.5
  9. 生物质炭对红壤水稻土有机碳分解和重金属形态的影响,S153.6
  10. 长期不同施肥处理下南方典型水稻土有机碳积累的微生物学机制初探,S158
  11. 微生物有机肥防治土传棉花黄萎病的效果及对根际微生物影响,S144.1
  12. 猪链球菌2型与猪胸膜肺炎放线杆菌基因工程亚单位疫苗的研究,S858.28
  13. 模拟土壤环境对土壤可培养细菌多样性的影响,S154.3
  14. 氰氟草酯降解菌分离鉴定、降解特性的研究及氰氟草酯水解酶基因(chbH)的克隆和表达,X172
  15. 杜塘水库沉积物—水界面氮磷释放通量研究,X524
  16. 东洞庭湖沉积物中重金属吸附与释放规律研究,X524
  17. 长期不同施肥条件下太湖地区水稻土团聚体颗粒组的细菌、真菌多样性研究,S154.3
  18. 复合微生物菌剂三阶段接种及牛粪堆肥中木质纤维素降解研究,S141.4
  19. 烤烟根际土壤养分、酶活性和微生物动态变化研究,S572
  20. 三种水生植物生长对土壤性状和根际氮、磷耗竭的影响,S154.4
  21. 土壤有机营养添加物对土壤微生态的修复效果与机制分析,S143

中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
© 2012 www.xueweilunwen.com