PDF《营养盐绿色吸附材料摇床试验研究》

1 100%沙壤土 对比控制作用

2 50%沙壤土,50%轮胎颗粒 考察轮胎颗粒的效果

3 50%沙壤土,50%锯末 考察锯末的效果

4 50%沙壤土,25%锯末,25%轮胎颗粒 考察锯末和轮胎颗粒的效果

5 50%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%石灰石 考察轮胎颗粒和石灰石的效果

6 50%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%陶粒 考察轮胎颗粒和陶粒的效果

7 50%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%沸石 考察轮胎颗粒和沸石的效果

8 50%沙壤土,25%锯末,15%陶粒,10%石灰石 考察陶粒和石灰石的效果

9 50%沙壤土,15%锯末,15%轮胎颗粒,10%石灰石,10%陶粒 考察轮胎颗粒、石灰石和陶粒的效果

10 50%沙壤土,10%锯末,10%轮胎颗粒,10%石灰石,10%陶粒,10%沸石 考察轮胎颗粒、石灰石、陶粒和沸石的效果 2.3取样时间 由于摇床试验过程中滤料对营养盐的吸附和释放是持续的,为了量化滤料对 正磷酸盐的吸附及氨氮的释放水平,取样时间设置为1h,6h,12h,24h,48h. 2.4试验步骤 ①配制试验用水;

②取250ml试验用水至500ml塑料瓶中;

③按照配比,每种 滤料组合取30g至试验用水中;

④将装好试验用水和滤料的塑料瓶放到摇床上开始试验,摇 床转速为125r/min;

⑤在1h,6h,12h,24h,48h时,分别取样分析;

⑥水样过0.45μm玻璃 纤维滤膜;

⑦对过滤后的水样,分别检测正磷酸盐(OP)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮 (NH3-N). 2.5分析方法 TP和TN的测定按照《水和废水分析监测方法(第四版)》进行,分别使用钼 酸铵分光光度法和碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法.OP和NH3-N的测定分别使用HACH的Phos Ver 3(Ascorbic Acid)方法和纳氏试剂法. 3结果与讨论 分析比较各配比1h,6h,12h,24h,48h摇床试验结果,研究各配比条件下TP、TN、OP、 NH3-N的变化趋势,同时,重点考察48h试验结果,选择相对吸附效果最好的滤料组合,为吸 附柱试验提供研究基础,并为该滤料组合的推广应用提供数据支持.图1为100%沙壤土摇床 试验结果,由48h结果可以看出,TP、TN、NH3-N的浓度都没有显著的降低,吸附效果较差. 图1100%沙壤土(重量比) 为了研究轮胎颗粒作为滤料的作用,添加轮胎颗粒至沙壤土中,组成50%沙壤土、50% 轮胎颗粒(重量比)的滤料组合.其对TP、TN、OP、NH3-N的去除效果如图2所示.由图2可 以看出,添加轮胎颗粒后,TN、OP、NH3-N都有所降低,尽管如此,由于沙壤土与轮胎颗粒 的滤料组合中, 没有反硝化作用所必须的碳源作为电子供体, 需要添加一种滤料作为电子供 体以满足反硝化作用脱氮的需要. 图250%沙壤土,50%轮胎颗粒(重量比) 图3为50%沙壤土,50%锯末(重量比)配比滤料组合.由图3可以看出,其中营养盐的浓 度高于沙壤土和轮胎颗粒的滤料组合, 添加锯末作为碳源的同时, 会提高氨氮、 OP的浓度 [10] , 可以进一步优化锯末的用量,既达到提供电子供体的目的,又尽量减少营养盐的析出. 图350%沙壤土,50%锯末(重量比) 添加轮胎颗粒至沙壤土与锯末的组合中,构成50%沙壤土、25%锯末、25%轮胎颗粒的滤 料组合.比较图3和图4,研究添加轮胎颗粒对滤料组合去除营养盐的效果影响.由图可以看 出,添加轮胎颗粒后,对所有营养盐都有较好的影响,特别是OP,有较为显著的去除效果. 50%沙壤土,50%锯末的滤料组合中,锯末含量高,在摇床试验过程中有析出,增加了水样中 营养盐含量. 图450%沙壤土,25%锯末,25%轮胎颗粒(重量比) 为了研究石灰石作为滤料对营养盐去除效果的影响,向沙壤土、锯末、轮胎颗粒的滤料 组合中添加石灰石,构成50%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%石灰石(重量比)的滤料 组合.由图5可以看出,轮胎颗粒和石灰石对TN、NH3-N、OP都有更好的去除效果,比较图4 和图5,石灰石的添加对氨氮有较好的吸附效果,同时,对OP的去除效果稍差,这可能是由 于轮胎颗粒减少的原因,但明显优于沙壤土和锯末的滤料组合. 图550%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%石灰石(重量比) 图6为50%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%陶粒(重量比)滤料组合,与图5比较, TN和NH3-N浓度高于50%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%石灰石的滤料组合,TP、OP浓度 水平相近. 图650%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%陶粒(重量比) 图7为50%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%沸石(重量比)滤料组合对各营养盐的去 除效果, 对比图5和图7, 其对营养盐的去除效果基本和50%沙壤土, 25%锯末, 15%轮胎颗粒,10% 石灰石相近,优于50%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%陶粒的滤料组合效果.考虑到沸 石的渗透性稍差,容易造成堵塞,在后续吸附柱试验中主要使用石灰石. 图750%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%沸石(重量比) 图8为50%沙壤土,25%锯末,15%陶粒,10%石灰石(重量比)滤料组合对营养盐的摇床试 验结果, 与50%沙壤土, 25%锯末, 15%轮胎颗粒,10%石灰石的滤料组合相比 (见图5) , NH3-N、 TP的浓度水平高, TN、 OP的浓度水平相近. 相较而言, 50%沙壤土, 25%锯末, 15%轮胎颗粒,10% 石灰石的滤料组合的效果更好. 图850%沙壤土,25%锯末,15%陶粒,10%石灰石(重量比) 与50%沙壤土,25%锯末,15%轮胎颗粒,10%石灰石(见图5)的滤料组合相比,50%沙壤 土,15%锯末,15%轮胎颗粒,10%石灰石,10%陶粒(重量比) (见图9)滤料组合增加了陶粒, 减少了锯末的用量,在摇床试验结果中,NH3........