凹土在处理生活污水中对氨氮、总磷的去除及淤泥沉降的研究

论文总字数：7676字

摘 要

步入21世纪，我国经济进入了高速发展的阶段，城市人口急速增长，各个城市的生活污水排放量也快速增加，各城市生活污水处理厂面临着严峻的考验，而传统的活性淤泥法污水处理效果不理想，耗时长，消耗能量多，活性淤泥难以沉降。为提高污水处理效率，防治污泥膨胀的发生，本课题创造性的将凹土加入活性污泥中，通过减少污泥的使用量，提升处理效率拟开发出新型的污水处理技术。实验通过6组装置的综合性对比实验，研究结果表明加入1 g/L、2 g/L、4 g/L凹土能够有效的提高活性淤泥降解生活污水中的氨氮、总磷的效率，当凹土量升至6 g/L时，综合处理效率下降。此外本实验还对活性淤泥的沉降进行了相关研究，并由实验结果得出，加入2 g/L凹土的沉降速率最优，凹土添加量进一步提升会导致活性污泥沉降速率减慢，影响污水处理效果。

关键词： 凹土，污水处理，氨氮，总磷，淤泥沉降

Abstract：Since the beginning of the twenty-first century, China"s economy has entered a stage of rapid development, the population of cities is increasing rapidly, the discharge of domestic sewage in each city is increasing rapidly, and the sewage treatment plants in each city are facing a severe test. The traditional activated sludge process has a long time, more energy consumption and more energy consumption. The silt is difficult to settle. In order to improve the efficiency of sewage treatment and prevent the expansion of sludge, this project creatively joins the activated sludge in the activated sludge. By reducing the use of sludge and improving the efficiency of treatment, a new sewage treatment technology is developed. Through the comprehensive comparison test of 6 sets of devices, the experimental results show that adding 1 g/L, 2 g/L and 4 g/L concave soil can effectively improve the efficiency of ammonia nitrogen and total phosphorus in the bioactive sludge degradation of domestic sewage. When the amount of concave soil rises to 6 g/L, the comprehensive treatment efficiency is reduced. In addition, the settlement of activated sludge was studied in the experiment, and the experimental results showed that the settlement rate of the 2 g/L concave soil was the best, and the further enhancement of the amount of the concave soil would lead to the slow down of the activated sludge sedimentation rate and the effect of sewage treatment.

Keywords： Attapulgite Clay, sewage treatment, ammonia nitrogen, total phosphorus, sediment settlement

目 录

1 前言 3

2 城市居民生活污水处理现况 3

3 实验部分 4

3．1 实验设计 4

3.2反应器设计 4

3.3分析指标方法及实验所用仪器 4

3.4实验水质 5

3.5实验步骤 5

3.5.1水样预处理 5

3.5.2标准曲线的绘制 5

4结果与讨论 7

4.1实验水样的测定 7

4.2凹凸棒粘土在生活污水处理中对氨氮的去除的影响 8

4.3凹凸棒粘土在生活污水处理中对总磷的去除的影响 9

结 论 12

参 考 文 献 13

致 谢 14

1 前言

凹凸棒粘土即是凹土(Attapulgite Clay)^[1]。1862年，俄罗斯的一名学者首先在乌拉尔地区研究发现了一种层链状结构的黏土矿物，该黏粘土含水富镁铝硅酸盐。他将之命名为“坡缕石”^[2]。凹凸棒土是一种黏土矿，它具有纤维层链状过渡结构，其化学式为：Mg₅(H₂O)₄[Si₄O₁₀]₂ (OH)₂•4H₂O.凹土具有特殊的电荷分布，具备良好的胶体性质和水悬浮性质^[3]。凹土同时具有物理吸附和化学吸附，它的特殊性能取决于其较大的比表面积、表面物理化学结构和离子状态。因为它具有优异的吸附性能，经常被用来作吸附剂，除此之外，凹土还具备特有的耐受高温、抵抗盐碱的优异性质。^[4]因为其具有许多优异的特征，所以凹凸棒粘土在农业生产、畜牧业、建筑材料、化工石油、冶炼金属、食品生产等十几个相关领域有着普遍的应用。凹土是我国优势非金属矿之一，它的用途十分的普遍，被称为“千用之土、万土之王”^[5]。一个世纪以来，全世界只有美、法、中、俄等少数国家拥有凹土资源，珍惜的程度不言而喻。最近几年以来凹凸棒粘土在我国被广泛地应用。

2 城市居民生活污水处理现况

水体的主要污染来源便是居民生活产生的污水。城市居民排出的生活污水量为150-400 L/天^[6]。所排出的废水中含许多有机物^[7]，其特点是含氮、磷含量高，在细菌的作用下，容易催生恶臭性气体^[8]。

如今的生活污水主要采用人工生物净化法。先通过人为地创造适合微生物生长的环境使其大量繁殖，再筛选出分解有机含氮、磷化合物效率高的微生物，最后投放进曝气池，利用其新陈代谢降解有机废物。人工生物净化法最主要优点是：降解污水中总磷、氨氮等有机物效果稳定，可灵活调节，设备占地小。主要的缺点有：高额的投资、高耗能运行、设备管理复杂、需要比较多的人进行操作。主要处理工艺流程如下图：

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