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电极生物法处理典型PPCPs的研究

作　者: 凌绘
导　师: 胡翔
学　校: 北京化工大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: PPCPs 生物处理电极生物法动力学
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

个人护理品和药品PPCPs在人类生活中得到了广泛使用,绝大多数的PPCPs并不能完全被人体利用或吸收,而污水处理厂没有针对这些物质的处理工艺,大量PPCPs进入环境中,对生态环境及人类健康存在潜在威胁。实验采用了生物处理方法与电极生物处理方法降解典型PPCPs-双氯芬酸和布洛芬。实验结果表明,生物处理双氯芬酸基本没有处理效果,生物处理布洛芬,去除效果能达到30%以上。相同水质条件下,生物膜法处理典型PPCPs效果较活性污泥法处理PPCPs好,电极生物膜法处理典型PPCPs较电极活性污泥法效果好。电极生物处理法,能显著提高双氯芬酸和布洛芬的去除效率,双氯芬酸去除效率提高了50%以上,布洛芬去除效率提高了20%以上。考察了进水负荷、电流强度、浓度、反应周期、pH、离子强度对去除效果的影响,确定最佳运行条件。生物方法处理典型PPCPs的最佳运行条件为：进水负荷为1.5 kg·(m3·d)-1,1天2周期,进水PPCPs浓度1.0mg·L-1,pH值为7,离子强度为0.01mol·L-1。电极生物法处理典型PPCPs的最佳运行条件为：进水负荷为1.5kg·(m3·d)-1,电流为10mA,1天3周期,进水PPCPs浓度1.0mg·L-1,pH值为7,离子强度为0.01mol·L-1。同时,建立了生物法和电极-生物法降解典型PPCPs的反应动力学模型。生物法处理双氯芬酸属于生物吸附反应,符合准二级动力学,布洛芬的生物降解符合一级动力学。电极生物法降解双氯芬酸和布洛芬符合一级动力学。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-16
第一章绪论  16-26
  1.1 PPCPs的简介  16-19
    1.1.1 PPCPs的来源  16-17
    1.1.2 PPCPs的危害  17-18
    1.1.3 PPCPs的处理方法  18-19
  1.2 生物处理的工艺及其发展  19-24
    1.2.1 SBR的原理和特点  19-20
    1.2.2 SBBR的原理和特点  20-21
    1.2.3 电极生物膜法的发展和原理  21-24
    1.2.4 电极活性污泥法与电极生物膜法的特点和区别  24
  1.3 本研究目的与意义  24-25
  1.4 本课题研究内容  25-26
第二章活性污泥和电极活性污泥法降解PPCPs  26-52
  2.1 实验设计  26-28
    2.1.1 实验装置  26-27
    2.1.2 实验用水  27
    2.1.3 污泥驯化  27-28
  2.2 实验试剂和仪器  28-29
    2.2.1 实验试剂  28-29
    2.2.2 分析仪器  29
  2.3 试验分析方法  29-30
    2.3.1 COD的测定  29
    2.3.2 氨氮的测定  29
    2.3.3 双氯芬酸的测定  29
    2.3.4 布洛芬的测定  29-30
  2.4 结果与讨论  30-45
    2.4.1 进水负荷对去除效果的影响  30-32
    2.4.2 电流强度对去除效果的影响  32-35
    2.4.3 进水浓度对去除效果的影响  35-37
    2.4.4 反应周期对去除效率的影响  37-40
    2.4.5 pH对去除效率的影响  40-43
    2.4.6 离子强度对去除效率的影响  43-45
  2.5 PPCPs降解的动力学研究  45-49
    2.5.1 活性污泥法降解双氯芬酸的动力学研究  45-46
    2.5.2 电极活性污泥法降解双氯芬酸的动力学研究  46-48
    2.5.3 活性污泥法降解布洛芬的动力学研究  48-49
    2.5.4 电极活性污泥法降解布洛芬的动力学研究  49
  2.6 扫描电镜分析  49-51
  2.7 本章小结  51-52
第三章生物膜法和电极生物膜法处理PPCPs  52-74
  3.1 实验设计  52-53
    3.1.1 实验装置  52
    3.1.2 实验用水  52
    3.1.3 污泥驯化  52-53
  3.2 实验试剂和仪器  53
    3.2.1 实验试剂  53
    3.2.2 分析仪器  53
  3.3 实验分析方法  53
    3.3.1 COD的测定  53
    3.3.2 氨氮的测定  53
    3.3.3 双氯芬酸的测定  53
    3.3.4 布洛芬的测定  53
  3.4 结果与讨论  53-69
    3.4.1 进水负荷对去除效果的影响  53-56
    3.4.2 电流强度对去除效果的影响  56-59
    3.4.3 进水浓度对去除效果的影响  59-61
    3.4.4 反应周期对去除效率的影响  61-64
    3.4.5 pH对去除效率的影响  64-67
    3.4.6 离子强度对去除效率的影响  67-69
  3.5 PPCPs降解的动力学研究  69-71
    3.5.1 生物膜法降解双氯芬酸的动力力学研究  69
    3.5.2 电极生物法降解双氯芬酸的动力学研究  69-70
    3.5.3 生物膜法降解布洛芬生物的动力学研究  70
    3.5.4 电极生物法降解布洛芬的动力学研究  70-71
  3.6 扫描电镜分析  71-73
  3.7 本章小结  73-74
第四章结论与建议  74-76
  4.1 结论  74-75
  4.2 建议  75-76
参考文献  76-79
致谢  79-80
研究成果及发表的学术论文  80-81
作者简介  81

电极生物法处理典型PPCPs的研究

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