基于植物基質(zhì)的水中高氮高磷吸附和資源化利用.pdf

1、隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，大量富含氮磷及耗氧有機(jī)物污水的排放造成我國(guó)各大水體水質(zhì)惡化。但由于處理技術(shù)和成本昂貴等原因，養(yǎng)殖場(chǎng)污水處理難度較大，造成了較嚴(yán)重的水體富營(yíng)養(yǎng)化和水葫蘆的瘋長(zhǎng)。水葫蘆在生長(zhǎng)過(guò)程中可吸收大量的氮磷從而提升水質(zhì)，但因其經(jīng)濟(jì)價(jià)值低沒(méi)有被進(jìn)一步利用，使其因密度制約而水質(zhì)凈化功能受到抑制，其枯死后又會(huì)造成水體的二次污染。為探討水葫蘆在養(yǎng)殖污水治理和資源化利用的有效途徑，本文采用靜態(tài)吸附的方法，研究了吸附質(zhì)濃度、離子共存對(duì)水葫蘆鮮體

2、(ECF)和干體(ECD)、稻草干體(OSD)和杉木屑干體(CLD)的氮磷吸附的影響過(guò)程與特征，同時(shí)以水葫蘆作為吸附基質(zhì)，研究其對(duì)豬場(chǎng)沼液污染物的凈化效果，再將吸附了沼液污染物的水葫蘆基質(zhì)作為堆肥原料，采用好氧-厭氧交替堆肥法制作有機(jī)肥，研究水葫蘆基質(zhì)及其所吸附的污染物資源化效果。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)單一吸附質(zhì)溶液中，植物基質(zhì)對(duì)磷的吸附隨磷濃度升高而逐漸下降，而當(dāng)硝態(tài)氮或銨態(tài)氮濃度最低或較高時(shí)，對(duì)氮的去除率則較高?；|(zhì)對(duì)

3、氮磷去除率均隨吸附時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸下降。
　　(2)4種基質(zhì)對(duì)單一吸附質(zhì)氮磷的準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)系數(shù)R2均高于一級(jí)方程。且水葫蘆對(duì)氮磷吸附反應(yīng)速率常數(shù)k2值最小，飽和吸附量最大。其對(duì)磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮的飽和吸附量分別為4.75-14.22 mg·g-1、3.93-71.61 mg·g-1、12.82-47.88 mg·g-1，適合用于高氮磷污水的凈化。
　　(3)吸附質(zhì)共存顯著降低了4種植物基質(zhì)對(duì)氮磷的吸附(CLD對(duì)銨態(tài)氮的吸附除外

4、)，而促進(jìn)了CLD對(duì)銨態(tài)氮的吸附。吸附質(zhì)共存提高了水葫蘆和稻草秸稈對(duì)氮的反應(yīng)速率，且降低飽和吸附量，但對(duì)磷的吸附影響較為特別。在低濃度時(shí)吸附質(zhì)共存促進(jìn)了水葫蘆對(duì)磷的吸附反應(yīng)速率，降低了飽和吸附量。
　　(4)在沼液實(shí)際凈化試驗(yàn)中，ECD對(duì)沼液總氮、化學(xué)需氧量和總固體懸浮物的前5h凈化效果最好，而ECF對(duì)氨氮的凈化效果最佳，對(duì)于磷的吸附而言，在吸附的前兩個(gè)小時(shí)新鮮水葫蘆的去除率最高，而在后三個(gè)小時(shí)稻草秸稈的去除率最高。通過(guò)二級(jí)動(dòng)力學(xué)

5、擬合結(jié)果可知，ECF對(duì)總氮和氨氮吸附潛力最大，其的飽和吸附量分別為81.17mg·g-1和17.95 mg·g-1;而ECD對(duì)COD和總固體懸浮物的5h去除累積量分別為899.8和252.51 mg·g-1。
　　(5)以水葫蘆為基質(zhì)吸附沼液中的污染物可顯著提高有機(jī)肥的氮、磷、鉀和總養(yǎng)分含量含量，但重金屬含量無(wú)顯著變化。以吸附沼液的水葫蘆為原料發(fā)酵有機(jī)肥中的總養(yǎng)分（氮、磷、鉀）及大部分重金屬含量相對(duì)較高，總養(yǎng)分含量高于13％，但有