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缓释碳源填料的制备及其在人工湿地的应用

栏目:行业动态 · 发布日期:2021年10月12日 · 编辑:葡京娱乐场8455

人工湿地多用于生化尾水、农村生活污水等低污染水体的深度处理。低污染水C/N比低,采用的深度脱氮工艺,该过程通常需要外部碳源。常见的外部碳源包括液态碳源和固态碳源:液态碳源效率更高,但会增加人工湿地的处理成本,并可能造成二次污染问题,因此不适合人工湿地。固体碳源是常用的天然纤维材料,如秸秆、玉米芯等,经济且具有缓释性能,但存在缓释速率不稳定的问题。为了使天然碳源更适合人工湿地,将天然玉米芯与大孔物质和粘结材料改性复合,形成缓释碳源填料。

缓释碳源填料主要由渗透性较高的大孔物质、粘结材料、改性玉米芯和牡蛎壳粉混合制成。干料混合均匀。加水和湿混,直到混合物的颜色一致并均匀分散。定型脱模后,在通风阴凉处固化制备缓释碳源填料。填料粒径为10~30mm,改性玉米芯通过1%~2%体积浓度。碱性双氧水在90℃~100℃恒温水浴2~3h中改性制备。
玉米芯的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。改性处理破坏木质素保护层,改变纤维素晶格结构,促进纤维素酶解,增加纤维素的释放。通过对改性条件的控制,可以达到高效稳定释放碳源的目的。高效缓释碳源改性玉米芯结构松散,表面积增大,孔隙率增大,粒径8-12mm,密度0.3-0.6g/cm3。与无机颗粒交联结合制成的缓释碳源填料,比表面积26.8~33.5m2/g,孔隙率41.2%~45.3%,堆积密度1.12~1.33g /cm3,均优于传统填料,形状更规则,具有缓释碳源的优点。将它们应用于低污染水体人工湿地,可以解决湿地水C/N比低的问题,有效提高人工湿地的脱硝效率。适用于人工湿地的理想填料。
根据水流方向,依次设置调节池、垂直流人工湿地和水平潜流人工湿地系统,并在湿地中部施缓释碳源填料,起到补充作用。微生物反硝化所需的碳源,为微生物提供更多的碳源成长空间。通过人工湿地处理农村生活污水中试,COD去除率为84.2%,NH3-N去除率为86.9%,TP去除率为91.7%,污水中污染物总体为移除。去除效果显着。人工湿地采用二次复合形式。通过缓释碳源的应用,有效解决了人工湿地微生物反硝化过程中碳源不足和基质对污染物吸附能力差的问题,缓解了人工湿地基质堵塞问题,改善出水水质,打造美丽新农村。


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