礦物基多孔生物載體材料的制備及其水處理應(yīng)用.pdf

1、本文以廉價易得的天然凹凸棒石粘土、針鐵礦為主要原料，以鋸末為成孔劑，水玻璃為粘結(jié)劑，在空氣氣氛下煅燒，分別制備出具有高生物負載量和對磷具有強烈親和性和高吸附容量的復(fù)合填料-鐵氧化物多孔陶粒(IPC)和凹凸棒石基多孔陶粒(PC)，利用多孔陶粒的抗壓強度作為評價多孔陶粒質(zhì)量的指標(biāo)，通過單因素實驗來確定各因素的變化范圍為:鋸末加入量20％-40％，凹凸棒石加入量50％-70％，煅燒時間1-3h，煅燒溫度500-700℃，并通過正交實驗優(yōu)化出多

2、孔陶粒的煅燒工藝和物料配比。結(jié)果表明:凹凸棒石粘土加入量為50wt％GT、鋸末加入量為20wt％GT、煅燒溫度為700℃、煅燒時間為3h。凹凸棒石粘土加入量為70wt％、鋸末加入量為20wt％、水玻璃12wt％，煅燒溫度為700℃、煅燒時間為3h。所獲得的IPC和PC項目指標(biāo)均符合或者高于《人工陶粒的國家標(biāo)準(zhǔn)》。并通過掃描電子顯微鏡(SEM)，偏光顯微鏡(PM)，和Miro-CT等技術(shù)來表征多孔陶?？捉Y(jié)構(gòu)特征及其特性。結(jié)果表明:IPC材

3、料的孔連通性好，大孔孔徑10-20μm，抗壓強度達到51-78N，比表面積為79m2/g，是一種以開放空隙為主的多孔生物陶粒。由于其發(fā)達的多孔結(jié)構(gòu)，微生物可以通過IPC開放性孔隙深入IPC內(nèi)部附著生長，提高微生物生物膜層的可滲透能力，提高污染物的去除率。在相同尺寸的曝氣生物濾池(BAF)中，分別裝入自制的IPC、PC和市售陶粒(CAC)三種不同的填料處理模擬生活污水，進行了對比研究，并通過調(diào)整不同工藝運行參數(shù)，摸索BAF運行水力停留時間

4、(HRT)和氣水比(A/W)等關(guān)鍵的工藝運行參數(shù)對污染物去除效果的影響，指出在HRT為7小時，A/W3∶1的條件下，對氮磷的處理效果優(yōu)于CACBAF和PCBAF。IPCBAF能夠同時完成硝化和反硝化，并且實現(xiàn)了高效的同步脫氮除磷。優(yōu)化了IPCBAF工程運行參數(shù)，構(gòu)建了IPCBAF運行系統(tǒng)，通過實驗獲得IPCBAF設(shè)計必須的技術(shù)參數(shù)。實現(xiàn)了從材料制備方法、廢水深度處理工藝，到過程控制，設(shè)備構(gòu)筑物設(shè)計的系統(tǒng)化集成。微生物在BAF運行中起到關(guān)