（環(huán)境工程專業(yè)論文）電極—生物膜法自養(yǎng)反硝化脫氮研究.pdf

青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 隨著硝酸鹽氮的污染所引起的水質(zhì)問題的日趨突出 并且人們對(duì)水質(zhì)要求的 提高 尋求一種適宜的方法去除硝酸鹽氮是水處理中亟需解決的課題之一 本研 究以此為出發(fā)點(diǎn) 對(duì)在生物膜法和電化學(xué)基礎(chǔ)上建立起來的一種新型的自養(yǎng)反硝 化脫氮工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究 該工藝使用石墨和活性炭纖維組合電極作為微生物 載體 水被電解后在陰極表面產(chǎn)生氫氣 固定在陰極表面的反硝化菌直接利用氫 氣作為電子供體 將硝酸根還原為氮 由于微污染水源水中硝酸鹽氮濃度低 有 機(jī)物少 而本工藝不需要外加碳源因而適合處理微污染水源水 且相比傳統(tǒng)的生 物脫氮法 本工藝具有處理費(fèi)用低 無二次污染 剩余污泥少 效果穩(wěn)定等特點(diǎn) 試驗(yàn)?zāi)M微污染水源水 控制進(jìn)水n 0 3 n 濃度為2 0 m g l 分別試驗(yàn)了電流 溫度和h r t 等因素對(duì)電極一生物膜法自養(yǎng)反硝化脫氮效率的影響 以探索適宜的 工藝參數(shù)及實(shí)際應(yīng)用的可行性條件 試驗(yàn)證明 高碳石墨具有良好的導(dǎo)電性適合作為陽(yáng)極 陰極則可以采用石墨 作骨架 外包活性炭纖維 利用活性炭纖維巨大的比表面積來增加陰極的生物量 提高去除率 試驗(yàn)中首先對(duì)電極板進(jìn)行掛膜 之后再采用逐步減小c n 比和增大電流的方 法 培養(yǎng)和馴化電極板上的利用氫氣進(jìn)行自養(yǎng)反硝化的自養(yǎng)脫氮菌 在少量有機(jī)物存在的條件下 通過增加電流值 可以提高脫氮速度和達(dá)到完 全脫氮 并且脫氮速度隨著電流增大而增大 當(dāng)有機(jī)物用完之后 脫氮反應(yīng)主要 依靠電解產(chǎn)生的氫氣 這說明本工藝在去除n 0 3 n 的同時(shí)也可以去除有機(jī)物 僅以氫氣作為電子供體的自養(yǎng)反硝化過程 可以維持較高的脫氮速度 并且 相對(duì)于以有機(jī)物和氫共同作為電子供體的反應(yīng) 脫氮速度較為恒定 僅以氫氣作為電子供體的自養(yǎng)反硝化反應(yīng)中 電流的刺激作用可以增加產(chǎn)氫 量 提高反硝化菌的脫氮效率 試驗(yàn)中最大反硝化率時(shí)的電流為1 0 0 m a 相應(yīng)的 電流密度為o 3 9 2 m a e r a 2 8 小時(shí)后硝酸氮的去除率為6 4 5 6 電極的面積負(fù)荷 為0 8 6 m g n 0 3 n c m 2 d 1 此時(shí)電流密度值稱為 氫抑制 電流密度 之后電流 密度加大 產(chǎn)生過量的氫對(duì)反硝化菌有抑制作用 使系統(tǒng)反硝化率下降 溫度的提高對(duì)電極脫氮有促進(jìn)作用 可以提高其去除率和反應(yīng)速度 從2 5 0 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 提高到3 8 脫氮效率提高約1 0 在電極脫氮系統(tǒng)中 碳陽(yáng)極電解生成的c 0 2 可以有效地抑制脫氮過程中p h 值的上升 使反應(yīng)p h 值維持在7 左右 而反應(yīng)產(chǎn)生的h 2 和c 0 2 造成了缺氧的環(huán) 境 使系統(tǒng)d o 降低 有利于反硝化反應(yīng)的順利進(jìn)行 無論是外加有機(jī)物和電流共同脫氮 還是單純的電流脫氮 在運(yùn)行過程中都 出現(xiàn)了亞硝酸鹽的累積 在電流為1 0 0 m a 時(shí) b 小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)的最大亞硝酸鹽量為 6 2 9 m g l 尋求控制減少亞硝酸鹽累積將是試驗(yàn)下一步的目標(biāo)之一 關(guān)鍵詞微污染水 電極生物膜 自養(yǎng)苗 脫氮 i i 重塑矍三奎蘭三蘭竺圭蘭堡堡蘭 a b s t r a c t w h e nt h ep r o b l e mo fd r i n k i n gw a t e rp o l l u t e db yt h en i t r a t en i t r o g e ni sb e c o m i n g m o r ea n dm o r es e r i o u s a n dp e o p l er e q u i r eb e t t e rq u a l i t yw a t e r s oi t si m p o r t a n tt of i n d as u i t a b l em e t h o do fr e m o v i n gt h en i t r a t en i t r o g e n an e wa u t o t r o p h i cd e n i t r i f i c a t i o n t r e a t m e n tb a s e do nb i o f i l ma n de l e c t r o c h e m i s t r yh a db e e ns t u d i e di n t h i st h e s i s t h e e l e c t r o d e sw h i c hw e r ec o m b i n e dg r a p h i t ew i t la c t i v a t e dc a r b o nf i b e rc o u l db ea c t e da s t h ec a r r i e rf o rt h eb a c t e r i a a f t e rw a t e rw a se l e c t r o l y s e da n dg a v eo f f t h eh y d r o g e ni nt h e c a t h o d e t h ed e n i t r i f y i n gb a c t e r i af i x e di nt h ec a t h o d em a d eu s eo ft h eh y d r o g e na n d d e o x i d i z e dt h en i t r a t et ot h en i t r o g e n b e c a u s et h em i c r o p o l l u t e dr e s o u r c ew a t e rh a da l o wc o n c e n t r a t i o no fn i t r a t ea n do r g a n i cs u b s t a n c e s t h i sp r o c e s sw h i c hn e e d n ta d d c a r b o nw a ss u i t a b l et ot r e a tt h i st y p eo fw a t e r c o m p a r e dw i t hc o n v e n t i o n a lp r o c e s s e s t h i sp r o c e s sh a dal o to fa d v a n t a g e sj u s ta sl o wc o s t l i t t l er e s i d u a ls l u d g e s t a b l ee f f e c t a n dn os e c o n d a r yp o l l u t i o n t h ee x p e r i m e n ti m i t a t e dm i c r o p o l l m e dw a t e r a n dm a d et h ei n i t i a lc o n c e n t r a t i o no f n i t r a t ea t2 0 m g l t h ei m p a c t so ft h ec u r r e n td e n s i t y t e m p e r a t u r e h y d r a u l i cr e t e n t i o n t i m e h t r o nd e n i t r i f i c a t i o nr a t eh a db e e ns t u d i e dt of i n do u tt h es u i t a b l ep a r a m e t e r w h i c hc o u l da p p l yt ot h ep r a c t i c e t h ee x p e r i m e n th a dp r o v e dt h a th i g h c a r b o ng r a p h i t ew a so n ek i n do ff i ta n o d e m e a n w h i l et h eh i g h c a r b o ng r a p h i t ec o a t e dw i t ha c t i v a t e dc a r b o nf i b e r a c f w a sa g o o dc a t h o d e a c fw h i c hh a dal a r g es u r f a c ea r e ac o u l di n c r e a s et h eq u a n t i t yo ft h e b a c t e r i a a sar e s u l ti tc o u l dh e i g h t e nt h en i t r a t er e m o v a l a f t e ri m m o b i l i z e dd e n i t r i f y i n gb a c t e r i ai nt h ec a t h o d e i tc o u l dc u l t i v a t ea n dd o m e s t i c a t et h ed e n i t r i f y i n gb a c t e r i aa n du s et h eh y d r o g e ni na u t o t r o p h i c a ld e n i t r i f i c a t i o n b yd e c r e a s i n gt h er a t i oo f c a r b o nt on i t r a t ea n di n c r e a s i n gt h ec u r r e n tg r a d u a l l y o nt h ec o n d i t i o no fl o wo r g a n i cs u b s t a n c e i tc o u l di n c r e a s et h es p e e do fd e n i t r i f i c a t i o na n dr e m o v et h en i t r a t ec o m p l e t e l yb yi n c r e a s i n gt h ec u r r e n t a n dt h es p e e do fd e n i t r i f i c a t i o ni n c r e a s e da st h ec u r r e n te n h a n c e d a f t e rt h eo r g a n i cs u b s t a n c e sw e r eu s e d u p t h ep r o c e s sd e p e n d e do nt h eh y d r o g e ne l e c t r o l y s e d 舶mt h ec a t h o d e i tp r o v e dt h a t t h ep r o c e s sc o u l dr e m o v eb o t hn 0 3 一 na n dc o d i f t h ep r o c e s so n l yd e p e n d e do nt h eh y d r o g e n i th a da h i g hs p e e do f d e n i t r i f i c a t i o n c o m p a r e d w i t l lt h ep r o c e s sw h i c h d e p e n d e do nt h eh y d r o g e na n dt h eo r g a n i cs u b s t a n c e s a se l e c t r o nd o n o r i tc o u l dk e 印as t a b l es p e e do f d e n i t r i f i c a t i o n 1 1 1 胥島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 v b e nt h ep r o c e s so n l yd e p e n d e do nt h eh y d r o g e n e n l a r g i n gt h ec u r r e n tc o u l di n c r e a s et h eq u a n t i t yo fh y d r o g e na n dt h er a t eo fd e n i t r i f i c m i o n t h ee x p e r i m e n th a da m a x i m u mn 0 3 nr e m o v a lw h e nt h ec u r r e n tw a slo o m a t h ec o r r e s p o n d i n gc u r r e n t d e n s i t yw a s0 3 9 2 m a c m 2 t h ed e n i t r i f i c m i o nr a t ew a s6 4 5 6 i n8h o u r s t h ea r e al o a d o ft 1 ec a t h o d ew a so 8 5 7 m g n 0 3 一 n c m 2 n l i sc u r r e n td e n s i t yi sc a l l e dh y d r o g e n i n h i b i t i o nc u r r e n td e n s i t y s u b s e q u e n t l y i n c r e a s i n gt h ec u r r e n tw o u l dp r o d u c es u p e r f l u o u sh y d r o g e nw h i c hi n h i b i t e dt h ea c t i v i t yo fb a c t e r i a a n dm a k et h ed e n i t r i f i c a t i o n r a t ed r o p p e d h e i g h t e n i n gt h et e m p e r a t u r ec o u l da u g m e n tt h es p e e da n dr a t eo fd e n l t r i f i c a t i o n w h e nt h et e m p e r a t u r er a n g e df r o m2 5 ct o3 8 t h ed e n l t r i f i e a t i o nr a t ec o u l db er a i s e d a b o u t1 0 t h ea n o d ew a se l e c t r o l y s e di nt h ep r o c e s sa n dp r o d u c e dc 0 2w h i c hc o u l db a l a n c e t h ep ho f t h es y s t e m f u r t h e r m o r e t h eh y d r o g e na n dc 0 2 p r o d u c e di nt h ep r o c e s sc o u l d c r e a t ea n a e r o b i ce n v i r o n m e n ta n dl o w e rt h ed i s s o l v e do x y g e n i t sb e n e f i c i a lt ot h e p r o c e s s w h e t h e rt h ee x p e r i m e n t sd e p e n d e do na d d i t i o n a lo r g a n i cs u b s t a n c e sa n dh y d r o g e n o rd e p e n d e do nh y d r o g e no n l y n 0 2 nc o u l db ea l la c c u m u l a t e d t h em a x i m u mw a s 6 2 9 m g li n8h o u r so nt h ec o n d i t i o nt h a tt h ec u r r e n tw a s1 0 0 m a h o wt oc o n t r o lt h e n i t r i t en i t r o g e nw a so n eo f t h e g o a l si nt h ef o l l o w i n ge x p e r i m e n t s k e yw o r dm i c r o p o l l u t e dw a t e r b i o f i l m e l e c t r o d e d e n i t r i f y i n gb a c t e r i a d e n h r i f i c a t i o n i v 第1 章緒論 1 1 水源水中的硝酸鹽氮的污染及處理概況 1 1 1 我國(guó)水源水的污染及處理工藝概況 水是人類生存和社會(huì)發(fā)展的根本保障 地球表面蘊(yùn)含著大量的水資源 但是 在這1 3 億億立方米的水資源中 9 8 都是含鹽的水 淡水只有3 萬億立方米 而 且其中8 8 呈固態(tài) 冰帽和冰川 在1 2 的淡水中多數(shù)是地下水 人們可以直接 取用的淡水 即從河流和湖泊中取用的淡水 只占o(jì) 0 1 4 我國(guó)是水資源較豐富的國(guó)家之一 水資源總量為2 8 1 2 4 億立方米 位居世界 第六 然而由于人口眾多 我國(guó)人均占有水資源量?jī)H2 3 4 0 立方米 約為世界人均 占有水量的1 4 并且在地區(qū) 時(shí)間分布上很不均勻 2 0 0 4 年中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)了9 5 但水源水質(zhì)污染卻明顯呈惡化趨勢(shì) 2 0 0 4 年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào) 顯示 全國(guó)七大江河水系均受到不同程度的污染 一半以 上的監(jiān)測(cè)斷面屬于五類或劣五類水質(zhì) 其中黃河 淮河 遼河和松花江由于水量 大i 幅度下降 水體污染加重 l 有監(jiān)測(cè)部門統(tǒng)計(jì)顯示 全國(guó)5 3 2 條河流中8 2 受 到不同程度的污染 流經(jīng)全國(guó)4 2 個(gè)大中城市的4 4 條河流中9 3 被污染 其中嚴(yán) 重污染的占7 9 全國(guó)9 7 的大中城市地下水受到嚴(yán)重污染 水庫(kù) 湖泊由于富 營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致藻類滋生嚴(yán)重 隨著水體有機(jī)污染物的逐年增加 使許多水源水目前都難于達(dá)到地面水環(huán)境 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 而大部分城市的自來水廠采用的傳統(tǒng)水處理工藝 己很難生產(chǎn)出全面 合格的飲用水 也難以達(dá)到2 0 0 1 年衛(wèi)生部頒布的 生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范 中對(duì)飲 用水水質(zhì) 9 6 項(xiàng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1 的新要求 隨著人民生活水平的提高 對(duì)飲用水水質(zhì)的要 求也在提高 除去飲用水中有害物質(zhì) 提高飲用水質(zhì)量 成為當(dāng)前給水界關(guān)注的 重點(diǎn)之一 目前各水廠對(duì)當(dāng)前微污染水的水質(zhì)凈化基本技術(shù)對(duì)策是根據(jù)原水水質(zhì) 特征 將各種預(yù)處理技術(shù) 深度處理技術(shù)與現(xiàn)有傳統(tǒng)處理工藝聯(lián)用 優(yōu)化組合成 新的凈水工藝 對(duì)水源水預(yù)處理和深度處理采用的主要有物理 化學(xué)和生物法 物理法多用 吸附 粉末活性炭吸附和粘土吸附 而沸石作為一種極性很強(qiáng)的吸附劑 對(duì)氨氮 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 氯化消毒副產(chǎn)物 極性小分子有機(jī)物均具有較強(qiáng)的去除能力 將沸石和活性炭吸 附工藝聯(lián)合使用 有望使飲用水源中的各種有機(jī)物得到更全面和徹底的去除1 2 j 化 學(xué)氧化法也是微污染水處理中運(yùn)用比較多的處理法 能有效減輕后續(xù)傳統(tǒng)工藝處 理污染物的負(fù)荷 提高整體工藝對(duì)污染物的去除率 但其處理費(fèi)用比較高而不適 合我國(guó)國(guó)情 而生物膜法因?yàn)槟芙亓粑⑸锖陀袡C(jī)物 保證處理系統(tǒng)中有足夠的 高效降解能力的微生物群落 且比較經(jīng)濟(jì)而在水源水處理領(lǐng)域有著廣闊的前景 常用的生物膜法有 生物接觸氧化 淹沒式生物濾池 生物塔濾 生物流化床和 生物轉(zhuǎn)盤等 1 1 2 水體中硝酸鹽氮的污染及其來源 硝酸鹽氮污染是引起水質(zhì)惡化的一個(gè)重要的原因 大量氮肥的施用 生活污 水和含氮工業(yè)廢水的排放 固體廢棄物的淋濾液下滲 污水的不合理回灌 及地 下水的過量開采等 使得飲用水源和地下水的硝酸鹽氮污染日益嚴(yán)重 己成為全 世界關(guān)注的重要的環(huán)境問題之一 近幾十年來的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示 許多國(guó)家和地區(qū)地下水中硝酸鹽氮濃度正在逐 年增高 例如蘇格蘭d u m f r i e s 地區(qū)的p e r m i a n 盆地 1 9 8 3 年地下水中的硝酸鹽氮 濃度僅為6 m g l 到了1 9 9 8 年增長(zhǎng)到2 6 m g l 3 1 而美國(guó)許多地區(qū)水中硝酸鹽氮濃 度正在以平均每年0 8 m g l 的速度增長(zhǎng) 4 j 從1 9 9 7 年到1 9 9 9 年 摩洛哥的m n a s r a 海岸地區(qū)一些地方的地下水的硝酸鹽氮含量一直在增長(zhǎng) 并達(dá)到了2 2 6 m g l 5 j 我 國(guó)地下水中硝酸鹽氮污染水平也日趨嚴(yán)重 尤其是北方以地下水為主要供水源的 大城市 如長(zhǎng)春市地下水中硝酸鹽氮最高含量可達(dá)3 9 2 m g l 超標(biāo)面積為1 2 6 k m 2 西安市郊潛水中硝酸鹽氮含量平均為1 8 9 m g l 最高為6 0 0 m g l 石家莊市地下 水硝酸鹽氮濃度在1 9 9 1 1 9 9 7 年間 從2 0 7 1 8 5 2 m g l 上升到最高3 9 m g l 7 j 據(jù) 金贊芳等 s 用n 同位素分析方法并結(jié)合調(diào)查區(qū)域土地利用類型的分析 對(duì)杭州市 城區(qū)2 1 口水井取樣分析以確定杭州城市地下水的水質(zhì) 結(jié)果顯示 地下水硝酸鹽 氮污染嚴(yán)重 杭州城市地下水水質(zhì)屬于 類水標(biāo)準(zhǔn) 不宜飲用 有4 0 1 5 樣品的 n 0 3 n 含量超過了世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn) 1 0 r a g l 生活污水是城市淺層地下水的 主要n o l 3 n 污染源 在居住區(qū)還存在點(diǎn)源污染 如化糞池 種植蔬菜施用的有機(jī) 肥則是農(nóng)業(yè)區(qū)的n 0 3 一 n 污染源 云南地區(qū)的滇池由于受氮肥的污染 9 使滇池流 域地下水硝酸鹽氮屬于i i i 類標(biāo)準(zhǔn) 2 0 2 0 m g l 僅為3 0 1 v 類 2 0 3 0 r a g l 為 2 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 2 0 v 類 3 0 m g l 為5 0 地下水硝酸鹽氮合格率僅為3 0 而在對(duì)成都市周 圍1 1 個(gè)區(qū) 市 縣農(nóng)村地下水硝酸赫氮含量進(jìn)行了調(diào)查 并對(duì)2 個(gè)農(nóng)家院落的 地下水定點(diǎn)觀測(cè) 發(fā)現(xiàn)1 9 9 9 年3 4 月所調(diào)查測(cè)定的1 6 8 個(gè)樣點(diǎn)中有1 2 5 的樣點(diǎn) 地下水硝酸鹽氮含量超過最大允許量 其中最高含量達(dá)2 4 0 m g l 表明成都市農(nóng)村 地下水的硝酸鹽氮污染程度雖不如我國(guó)北方地區(qū)嚴(yán)重 但也呈現(xiàn)日趨惡化的趨勢(shì) 化學(xué)氮肥的大量使用是造成地下水硝酸鹽氮污染的主要原因 據(jù)統(tǒng)計(jì) 英格 蘭的自然水體中7 0 以上的硝酸鹽氮來自農(nóng)田氮肥的滲漏 任何種類和形態(tài)的 氮肥施用到農(nóng)田都不可能全部被農(nóng)作物吸收利用 真正為作物利用的只是 d 部 分 1 9 9 6 年對(duì)三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)面污染源調(diào)查的結(jié)果表明 作物對(duì)氮肥的利用率只有 3 5 1 塒 未被作物吸收利用的氮素 一部分轉(zhuǎn)化為n h 3 排入大氣和被土壤顆粒吸 附 另一部分則被表層土壤中的硝化細(xì)菌氧化成n 0 3 和n 0 2 一 由于n 0 3 一和n 0 2 一都帶負(fù)電 難于被土壤顆粒吸附交換 因而在地下環(huán)境中具有高度的流動(dòng)性和穩(wěn) 定性 除少數(shù)被深層土壤中的反硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化為n 2 和n o 排入大氣外 其余均 隨下滲雨水進(jìn)入地下水中 從而造成對(duì)地下水的污染 在我國(guó)大部分地區(qū) 農(nóng)田 的化肥施用很不科學(xué) 過量施肥 不適時(shí)施肥 化肥營(yíng)養(yǎng)比例不合理等因素使得 每年約有1 6 0 0 萬噸氮肥流入環(huán)境 造成嚴(yán)重污染o3 1 畜禽養(yǎng)殖污水也含有大量的 氮素污染物 據(jù)統(tǒng)計(jì) 1 9 9 9 年我國(guó)排放的畜禽養(yǎng)殖污水超過2 0 0 億噸 氮污染負(fù) 荷高達(dá)1 5 9 7 萬噸 生活污水中的氮主要由廚房洗滌 廁所沖洗 淋浴 洗衣等帶入 城市垃圾 的滲濾液也是產(chǎn)生氮污染的重要原因 據(jù)統(tǒng)計(jì) 2 0 0 0 年我國(guó)生活垃圾的產(chǎn)量為1 2 億噸 1 4 億噸 垃圾填埋滲濾液每升的含氮量高達(dá)數(shù)百甚至數(shù)千毫克 例如香港 新界的垃圾滲濾液就含高達(dá)5 0 0 0 m g l 的氨氮 1 4 1 生活污水通過滲井或化糞池滲 入地下 其中的氮化合物在土壤微生物的作用下 經(jīng)過氨化和硝化作用被氧化為 硝酸鹽 所產(chǎn)生的硝酸鹽會(huì)全部滲入地下 污染土壤和水 現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展 特別是食品 皮革 造紙等輕工業(yè)均排出含大量有機(jī)物的 廢水和廢渣 它們?yōu)橄跛猁}氮的形成提供了充裕的條件 不僅如此 其他的機(jī)械 化學(xué)等工業(yè)每年都大量使用與硝酸鹽氮有關(guān)的原材料 而其中一半以上的硝酸鹽 氮流失到了河湖 土壤 大氣及地下水中 4 j 1 1 3 水體中硝酸鹽氮的危害性 3 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 地下水被硝酸鹽氮污染后 對(duì)人體 家畜及作物都會(huì)造成傷害 硝酸鹽氮在 人體內(nèi)可被微生物還原為亞硝酸鹽 而亞硝酸鹽能使血液中血紅蛋白分子中的二 價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵 結(jié)果血紅蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)楦哞F或變性血紅蛋白 從而喪失了攜帶 氧的能力 使人和動(dòng)物患上高鐵蛋白癥 嚴(yán)重的可導(dǎo)致死亡 h 水中的硝酸鹽氮還具有導(dǎo)致消化器官癌變的危險(xiǎn) 亞硝酸鹽氮在酸性環(huán)境下 如人和哺乳動(dòng)物的胃中 易于同二級(jí)胺 酰胺或類似的氮氧化合物發(fā)生反應(yīng) 形 成直接致癌的亞硝基化合物 m 如王志強(qiáng)等人在對(duì)福建省1 1 個(gè)縣飲用水水質(zhì)的調(diào) 查中發(fā)現(xiàn) 胃癌高發(fā)區(qū)水中的n 0 3 n 含量明顯高于低發(fā)區(qū) 1 7 農(nóng)作物從水中吸收過量的硝酸鹽氮后 會(huì)引起各種病 蟲 害 并影響作物 的質(zhì)量 同時(shí)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也有所下降 在蔬菜上大量使用氮肥 會(huì)使其組織中硝 酸鹽氮含量增加5 0 一7 0 從而影響人體健康 甚至中毒1 1 8 而流入湖泊或水庫(kù)中的硝酸鹽氮還會(huì)加重水體的富營(yíng)養(yǎng)化 促進(jìn)水藻和水生 植物的生長(zhǎng) 導(dǎo)致水質(zhì)惡化 降低水體的觀賞價(jià)值 l9 水中硝酸鹽氮的危害已經(jīng)引起了全世界的重視 世界衛(wèi)生組織和歐共體規(guī)定 飲用水中硝酸鹽氮不超過1 1 3 m g n l 美國(guó)國(guó)家環(huán)保局規(guī)定的最大質(zhì)量硝酸鹽氮 污染的質(zhì)量濃度為1 0 0 m g n l 2 0 1 我國(guó)的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)也將硝酸鹽氮的最大濃 度規(guī)定為1 0 m g l 亞硝酸鹽氮的最高極限濃度則為1 m g l 1 2 1 2 硝酸鹽氮的去除工藝 脫除水中硝酸鹽氮污染的方法可以分為三大類 物理化學(xué)法 化學(xué)反硝化法 和生物反硝化法 表1 1 列出了這幾種方法對(duì)氮化合物的去除效率 1 2 1 物化法脫氮 1 2 1 1 離子交換法 離子交換除鹽技術(shù)相對(duì)成熟 主要是指利用堿性樹脂的陰離子交換能力 由 氯離子或重碳酸根離子與被處理水中硝酸根交換達(dá)到去除飲用水中硝酸鹽氮的目 的 離子交換法是最早實(shí)際應(yīng)用于飲用水脫硝的工藝 1 9 7 4 年在美國(guó)紐約的n a s s a u 縣建立了第一座離子交換工藝的脫硝水廠來處理n 0 3 含量為2 0 3 0 m g n l 的地下 水 采用連續(xù)再生的離子交換工藝 樹脂在一個(gè)封閉的回路中移動(dòng) 處理能力為 6 5 6 6 m 3 d 1 2 0 0 9 m i n 1 2 2 1 處理水中n 0 3 濃度低于2 m g n l 常規(guī)的離子交換法用 4 青島理工犬學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 表i 一1 各種脫氯 藝的比較 脫氮工藝n o 一去除率 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 無需外加碳源 所需 反硝化速率低 停留時(shí)間 自養(yǎng)反硝化低的反應(yīng)單元少 污泥 膨脹的幾率小 i 圭 反應(yīng)池體積大 生物法 以甲醇為外加 反硝化速率高 反應(yīng)殘留的有機(jī)物造成二次污 碳源的異養(yǎng)反8 0 一9 0 池體積小 運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定染 處理單元多 不易操作 硝化 反應(yīng)產(chǎn)物難咀無害的氮?dú)?活潑金屬還原 為主 且會(huì)產(chǎn)生金屬離子 法 反應(yīng)速度快 價(jià)格低金屬氧化物或水和金屬氧 化物等二次污染 反應(yīng)中需 要嚴(yán)格地控p h 值 化學(xué)法 去除率高 可以將大部分硝酸 催化劑的活性和選擇性受 去除效率鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?且 到水質(zhì) p h 值和傳質(zhì)過程 催化反硝化比生物反可以在地下水的水 的影響 有可能產(chǎn)生n 0 2 一 硝快3 0 倍溫中進(jìn)行 催化活性 以上 很高 易于運(yùn)行管理 和n i n i 一一 等副產(chǎn)物 需要前處理去除懸浮顆粒 離子選擇性交不受氣候的限制 去增加處理費(fèi)用 樹脂再生過 換 7 5 一9 0 除率高程會(huì)引起二次污染 產(chǎn)生濃 縮廢鹽液 物理化 所需化學(xué)試劑少 有只是將硝酸鹽氮富集起來 學(xué)法 電滲析 3 5 一5 0 選擇性地去除硝酸需要后續(xù)的反硝化處理 耗 鹽氮電量大 在不破壞分子式的 處理費(fèi)用高 其他陰離子的 反滲透 4 0 一5 5 情況下 將硝酸鹽氮 富集影響硝酸鹽氮的通量 濃縮后的硝酸鹽氮溶液不 從水中分離出來 易處理 鹽酸和氫氧化鈉對(duì)樹脂進(jìn)行預(yù)處理 用濃鹽水再生 再生效率低且再生頻繁 再 生產(chǎn)生的廢液量大 同時(shí)因樹脂對(duì)陰離子的交換次序?yàn)閟 0 4 2 一 n 0 3 h c 0 3 一 會(huì) 造成處理水中氯離子增加 再生費(fèi)用高 n o s 選擇性及低的s 0 4 2 選擇性為標(biāo)準(zhǔn) 所以在樹脂的選擇方面 往往以有高的 主要原因是有高n 0 3 一選擇性的樹脂具有 經(jīng)濟(jì)性 s 0 4 2 一很快就能交換到床體的頂部 剩余床體的大部分仍用來交換n 0 3 一 針對(duì)常規(guī)處理中遇到的問題 人們采取了各種各樣的改進(jìn)工藝 1 c a r i x c a r b o nd i o x i d er e g e n e r a t e di o ne x c h a n g e r s i 藝 c a r i x 工藝將弱酸樹脂和重碳酸鹽形式的弱堿樹脂相結(jié)合 2 3 將兩種樹脂混 合填充在濾柱中 采用二氧化碳對(duì)樹脂進(jìn)行再生 此工藝的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生過量的 再生廢液 而且二氧化碳可以重復(fù)使用 節(jié)省了再生劑用量 缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜 5 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 運(yùn)行管理困難 此外 碳酸鹽是一種弱酸 產(chǎn)生相當(dāng)?shù)蜐舛鹊馁|(zhì)子和重碳酸根離 子 樹脂再生后只恢復(fù)總交換容量的5 1 0 2 硝酸鹽氮選擇性離子交換工藝 硝酸鹽氮選擇性離子交換工藝中的樹脂對(duì)硝酸鹽氮有選擇性 可以不受處理 水中硫酸鹽的影響 從而降低了樹脂再生的頻率 減少再生劑的用量 硝酸根選 擇性樹脂對(duì)陰離子的交換順序是 n 0 3 s 0 4 2 h c 0 3 一 樹脂對(duì)硝酸根的選擇性與 樹脂中氨基周圍烴基的空間取向力有關(guān) 研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)樹脂中氨基周圍的甲基被乙 基取代后 將增加樹脂對(duì)硝酸根的選擇性 增大樹臘中離子交換點(diǎn)間的距離或增 加樹脂基體 官能團(tuán)的疏水性等也能增加對(duì)硝酸根的選擇性 2 4 離子交換脫硝工藝適用于中小城市飲用水處理 由于離子交換脫硝工藝實(shí)際 上相當(dāng)于將進(jìn)水中的硝酸鹽氮等鹽分濃縮到再生廢液中 因此該工藝最大的缺點(diǎn) 就是存在再生廢液的排放問題 處理不當(dāng)會(huì)造成對(duì)環(huán)境的二次污染 1 2 1 2 膜分離法 膜分離法是指在某種推動(dòng)力的作用下 利用膜的透過性能 達(dá)到分離水中離 子或分子以及某些微粒的目的 用隔膜分離溶液時(shí) 使溶質(zhì)通過膜的方法稱為滲 析 使溶劑通過膜的方法稱為滲透 用于飲用水脫硝的膜分離方法包括反滲透和 電滲析兩種 1 反滲透法 反滲透的推動(dòng)力是外加壓力 反滲透膜對(duì)硝酸根無選擇性 各種離子的脫除 率與其價(jià)數(shù)成正比 目前用于水淡化除鹽的反滲透膜主要有醋酸纖維素膜和芳香 族聚酞胺膜兩大類 反滲透法在除去硝酸鹽氮的同時(shí)也將除去其它的無機(jī)鹽 會(huì) 降低出水的礦化度 為延長(zhǎng)反滲透膜的使用壽命 反滲透前需對(duì)處理水進(jìn)行預(yù)處 理以減少礦物質(zhì) 有機(jī)物 水中其它懸浮物在膜上的沉積結(jié)垢以及減少污染物 p h 值波動(dòng)對(duì)膜的傷害 2 電滲析法 電滲析法的膜推動(dòng)力是與膜正交的電場(chǎng)力 電滲析可選擇性地脫除陰陽(yáng)離子 與傳統(tǒng)的電滲析相比 可逆電極的電滲析工藝減少了膜上的結(jié)垢及化學(xué)藥劑的用 量 可用于從苦水和海水中生產(chǎn)飲用水 電滲析和反滲透的脫硝效率差不多 但 電滲析脫硝法只適用于從軟水中脫除硝酸鹽氮 膜分離法適用于小型供水設(shè)施 其缺點(diǎn)主要是費(fèi)用高以及產(chǎn)生濃縮廢鹽水 存在廢水排放的問題 6 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 1 2 2 化學(xué)法脫氮 化學(xué)反硝化法是指利用一定的還原劑還原水中的硝酸鹽氮 基本反應(yīng)歷程是 硝酸鹽氮首先被還原為亞硝酸鹽氮 最后被還原為氮?dú)饣虬钡?從亞硝酸鹽氮還 原可能要經(jīng)過n o 或n 2 0 產(chǎn)生及還原的過程 但目前尚沒有統(tǒng)一的說法 迄今為 止 對(duì)化學(xué)反硝化法脫除飲用水中硝酸鹽氮可采用氫氣 活潑金屬 甲酸和甲醇 等數(shù)種還原劑 2 5 1 可將其分為活潑金屬還原法與催化法兩大類 1 2 2 1 活潑金屬還原法 活潑金屬還原法是指一些活潑金屬如c d c d h g 齊 鐵 鋁 d e v a r d a 合金 鋅 a r n d t 合金等在特定p h 環(huán)境中可以使硝酸鹽氮還原為亞硝酸鹽氮或氨氮的方 法 最常用的是鋁粉和鐵粉還原法 1 鋁粉法 在9 p h 1 0 5 時(shí) 鋁粉可以將硝酸鹽氮還原為氨氮 6 0 9 5 亞硝酸鹽氮和 氮?dú)?十幾分鐘反應(yīng)即可完成 2 6 1 此工藝需要嚴(yán)格控制體系的p h 值 否則會(huì)發(fā)生 鋁粉的鈍化 但反硝化產(chǎn)物中的氨氮和亞硝酸鹽氮必須進(jìn)一步去除 2 鐵粉法 研究表明 在有氧條件和不同p h 下 鐵粉對(duì)硝酸鹽氮具有還原作用 產(chǎn)物為 氨氮和f e 2 鐵粉還原法的缺點(diǎn)有 反應(yīng)中需要比較嚴(yán)格地控制p h 值 反應(yīng)后處 理水中有較多的氨氮和亞硝酸鹽氮 需要后續(xù)處理 但由于鐵來源廣 價(jià)格低 反應(yīng)速度較快 而且除了p h 值外 對(duì)環(huán)境 如溫度 并沒有特別的要求 因此對(duì) 鐵還原法去除水中硝酸鹽氮的研究仍在繼續(xù) 活潑金屬還原法的主要缺點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)物很難完全還原成無害的氮?dú)?并且會(huì) 產(chǎn)生金屬離子 金屬氧化物或水合金屬氧化物等導(dǎo)致二次污染 所以對(duì)后續(xù)處理 要求較高 1 2 2 2 催化法 由于金屬鐵或二價(jià)鐵等還原硝酸鹽氮的條件難以控制 易產(chǎn)生副產(chǎn)物導(dǎo)致二 次污染 所以人們?cè)O(shè)法在反應(yīng)中加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?以減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生 這就 是催化還原硝酸鹽氮的方法 利用氫氣做還原劑 金屬等催化劑負(fù)載于多孔介質(zhì) 上催化還原水中的硝酸鹽氮成為無毒無害的氮?dú)?這種方法具有速度快 適應(yīng)條 件廣的優(yōu)點(diǎn) 但此方法的難點(diǎn)是催化劑的活性和選擇性的控制 此外有可能由于 7 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 氫化作用不完全形成亞硝酸鹽氮 或由于氫化作用過強(qiáng)而形成n h 3 n h 4 等副產(chǎn) 物 2 7 1 金屬催化劑 以氫氣 甲酸 甲醇等為還原劑在催化劑作用下的脫硝研究始于2 0 世紀(jì)8 0 年代末 德國(guó)學(xué)者v o r i o p 提出 負(fù)載型的二元金屬催化劑 如p d c u a 1 2 0 3 在有氫 氣存在的條件下 可將硝酸鹽氮全部還原為氮?dú)?2 8 1 催化劑多為貴金屬 如p d p t r u i r r h 等 p d 是將硝酸鹽氮還原為氮?dú)獾淖罴汛呋瘎?催化反硝化是一 個(gè)異相催化過程 只有位于表面的金屬原予才具備催化活性 因此增加催化劑的 比表面積 可固載在氧化鋁 氧化硅 沸石等表面 并制成一定的顆粒 可以增 加反應(yīng)速度 且反應(yīng)后易于實(shí)現(xiàn)催化劑與水的分離 2 膜催化劑 在催化反硝化研究過程中 發(fā)展出了膜催化劑i 刪 這一方法利用了膜的兩種 性質(zhì) 對(duì)催化劑活性組分的固定作用和對(duì)參與反應(yīng)的某一相的選擇通過作用 由 此可以實(shí)現(xiàn)氫氣和被處理水從膜的兩邊進(jìn)入并在催化劑的活性位置產(chǎn)生接觸 從 而改善傳質(zhì)效果 但其在催化選擇性和活性兩方面的效果都不甚理想 化學(xué)催化反硝化反應(yīng)速度快 具有潛在的經(jīng)濟(jì)性和對(duì)小型或分散型給水處理 的適應(yīng)性 但此方法離實(shí)用階段還有相當(dāng)?shù)木嚯x 主要問題是反應(yīng)過程中的傳質(zhì) 因素影響了催化反硝化的活性和選擇性 成為現(xiàn)有催化反硝化的難點(diǎn) 對(duì)操作管 理的要求也高 1 2 3 生物法脫氮 早在2 0 世紀(jì)8 0 年代初 生物反硝化法就已被實(shí)際應(yīng)用了 其實(shí)質(zhì)是自然界 的反硝化細(xì)菌將硝酸鹽氮作為呼吸鏈末端的電子受體進(jìn)行無氧呼吸 在此過程中 硝酸鹽氮被還原為氮?dú)獾葰鈶B(tài)氮化物 要使生物反硝化順利進(jìn)行 必須提供充足 的碳源和合適的電子供體 根據(jù)所利用碳源的不同 生物反硝化可分為異養(yǎng)反硝 化和自養(yǎng)反硝化 1 2 3 1 異養(yǎng)反硝化法 在異養(yǎng)反硝化中 當(dāng)水中的有機(jī)物濃度不夠時(shí) 甲醇是最常用的外加電子供 體 可取得較高的脫氮效率1 30 1 但是甲醇及其氧化中間產(chǎn)物甲醛對(duì)人和生物都有 毒害作用 需要后續(xù)處理 乙酸或乙醇雖然無毒 但其脫氮效率低于甲醇 且污 8 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 泥量產(chǎn)高 操作費(fèi)用高 3 1 今年來 在傳統(tǒng)的多級(jí)活性污泥生物脫氮基礎(chǔ)上發(fā)展 起來的處理工藝有前置反硝化單級(jí)活性污泥除磷脫氮法一a o 工藝及其改進(jìn)工藝 b a r d e n p h o 工藝 p h o r e d o x 工藝等 a 2 0 工藝及其改進(jìn)工藝 u c t v i p 工藝 u c t 工藝 序批式活性污泥法s b r 及其改進(jìn)工藝 i c e a s d a t i a t 等 這些生 物脫氮工藝都實(shí)施了工程應(yīng)用 以下為a o 法的工程實(shí)例 天津東郊污水處理廠設(shè)計(jì)處理能力4 1 0 5 萬m 3 d 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為b o d 5 2 8 0 m g l s s 2 4 0 m g l 要求處理后出水b o d s 4 0 m g l s s j 廠 一 7 h 1 處理前 處理后 去除率l l 24 6 81 01 21 41 6 1 8 時(shí)間 d 圖2 9 第二階段馴化結(jié)果 圖2 9 給出了此階段馴化過程中硝酸鹽氮濃度變化的過程 經(jīng)過第二階段的 底物誘導(dǎo) 馴化過程后 一部分異養(yǎng)反硝化菌己能利用氫作為電子供體 完成 反硝化作用 隨著馴化時(shí)間的延長(zhǎng) 反硝化率逐漸上升 到第1 0 天時(shí) 脫氮率達(dá) 到4 5 3 再延長(zhǎng)一周的馴化時(shí)間后 脫氮率無明顯增加 保持在4 5 左右 因 此認(rèn)為馴化過程基本完成 2 3 試驗(yàn)所用儀器及各指標(biāo)的測(cè)定方法 2 3 1 試驗(yàn)的主要藥劑 實(shí)驗(yàn)用的藥劑主要包括模擬微污染水所用的試劑和分析所用的試劑 如表 2 2 一霉一哥逝書 朽柏拈 筋 竹仲5 o 塞墅矍三查蘭三耋堡圭蘭堡竺蘭 表2 2 試驗(yàn)所用藥劑 2 3 2 試驗(yàn)儀器和設(shè)備 與本試驗(yàn)相關(guān)的儀器和設(shè)各見表2 3 表2 3 試驗(yàn)使用的儀器 2 3 3 試驗(yàn)分析檢測(cè)方法 表2 4 試驗(yàn)分析檢測(cè)方法 檢測(cè)指標(biāo)分析方法 硝酸氯n o a n 亞硝酸氮n o i n 1 d c p h d o 0 r p 離子色譜 離子色譜 t 0 c 分析儀 便攜式p h 測(cè)定儀 便攜式d o 測(cè)定儀 便攜式o r p 測(cè)定儀 實(shí)驗(yàn)過程中有關(guān)項(xiàng)目的分析方法按 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法 國(guó)家環(huán)保局編 第四版 進(jìn)行 具體見表2 4 胃島理工大學(xué)工學(xué)懊士掌位論文 2 4 小結(jié) 從試驗(yàn)的準(zhǔn)備中可得出如下結(jié)論 1 選擇合適的反應(yīng)器 創(chuàng)造良好的水力條件可以促進(jìn)反應(yīng)的順利進(jìn)行 提 高生物的脫氮率 本試驗(yàn)初期在方形反應(yīng)槽中進(jìn)行 在加了電極板之后很難對(duì)其 中的水樣進(jìn)行充分的攪拌 由于缺乏流動(dòng)性 因此極板附近水樣的n 0 3 一 n 能夠得 到較好的去除 而遠(yuǎn)離極板處n 0 3 一 n 的濃度則變化不大 導(dǎo)致了整體去除效果不 好 2 選擇電極材料的原則是耐腐蝕 有良好的導(dǎo)電性 具有一定的固性 而 巨大的比表面積將利于掛膜更多的微生物 3 對(duì)微生物的培養(yǎng)可以采用間歇培養(yǎng)的方式 用接種污泥和脫氮菌培養(yǎng)液 對(duì)電極板掛膜 使其生長(zhǎng)出良好的 脫氮菌占優(yōu)勢(shì)的生物膜 之后再旋加微弱電 流 減小c n 比 逐步馴化出脫氮菌的自養(yǎng)反硝化能力 4 電極板的微電流的存在不僅沒有影響反硝化菌的正常生長(zhǎng) 反而促進(jìn)了 生物膜的生長(zhǎng) 而且附著力也有所增強(qiáng) 但需注意開始施加的電流不能太大 不 然會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)甚至導(dǎo)致微生物死亡 有研究表p j t s o l 一般初始施加的電 流應(yīng)在o 0 1 9 6 m a c m 2 以下 5 酸鹽氮在掛膜初期減少的相對(duì)比較緩慢 主要是由于反硝化細(xì)菌世代周 期較長(zhǎng) 繁殖速度比較緩慢造成的 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 第3 章電極生物膜法白養(yǎng)反硝化效果的研究 3 1 影響因素的理論分析和設(shè)計(jì) 影響生物電極反硝化過程的因素有很多 有電流強(qiáng)度i c n 比 d o p h 溫度 h r t 和負(fù)荷強(qiáng)度等因素 由于試驗(yàn)針對(duì)的是微污染的水源水 因此將處理 水樣的硝酸鹽氮負(fù)荷固定在2 0 m g l 不變 人工污水成份見表2 1 電流強(qiáng)度作為硝酸鹽氮去除率最顯著的影響因素 是本次試驗(yàn)研究的重點(diǎn) 另外也考察了溫度和水力停留時(shí)間 試驗(yàn)可以分為以下四個(gè)階段 測(cè)定的指標(biāo)有 n 0 3 一 n n 0 2 一 n t o c 的質(zhì)量濃度 p h 值 溶解氧d o 值 氧化還原電位o r p 1 確定c n 比為0 7 改變電流 條件如表3 一l 所示 目的是試驗(yàn)當(dāng)系統(tǒng) 中存在有機(jī)物 且有機(jī)物不能完全滿足反硝化時(shí) 增加電流以及增大電流強(qiáng)度對(duì) n 0 3 n 去除率的作用 表3 1 第一階段試驗(yàn)條件 序號(hào) n 0 1n 0 2n 0 3n 0 4 電流 0 2 04 06 0 c n 07 溫度 2 5 h r t h 8 2 改變電流 不加碳源 條件如表3 2 所示 考察電流強(qiáng)度和生物的自養(yǎng) 反硝化能力之間的關(guān)系 表3 2 第二階段試驗(yàn)條件 序號(hào) n 啦ln o2n 0 3n o 4n o5n 0 6 n 0 7 電流抽 2 0 4 06 01 0 01 2 01 5 0 c n 溫度 2 5 h r t h b 3 改變溫度 條件如表3 3 所示 考察溫度的提高對(duì)提高去除率的作用 表3 3 第三階段試驗(yàn)條件 影響 序號(hào)n o 1啪 2n 0 3 m 4 電流 m a 固定值為第二階段擊除效果最高的電流值 n 0 溫度 2 0 2 5 3 93 8 i r t h 8 4 改變水力停留時(shí)間 條件如表3 4 所示 考察水力停留時(shí)間對(duì)去除率的 青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 表3 4 第四階段試驗(yàn)條件 序號(hào) n o 1n o 2 n o 3n o 4 電流 m 固定值為第二階段去除敏糶塌高的電流值 c n 0 溫度 2 5 h r t h 581 9 1 5 3 2 生物膜電極析氫電位 石墨電極表面發(fā)生析氫反應(yīng)的前提條件是外加的電極電位超過石墨電極的析 氫過電位 理論上石墨電極的析氫過電位是1 5 7 v e 5 而實(shí)際上 由于電極反應(yīng)是 發(fā)生在電極表面與水溶液之間的界面反應(yīng) 因此生物膜的負(fù)載可能會(huì)使電極表面 的反應(yīng)過程發(fā)生一定的改變 進(jìn)而改變石墨電極的析氫電位 所以實(shí)際施加的電 流超過1 5 7 v 當(dāng)電流為2 0 m a 時(shí)所對(duì)應(yīng)電壓為1 7 9 v 此時(shí)能觀察到陰極板氣泡 的產(chǎn)生 因此可認(rèn)為極板陰極開始在分解水產(chǎn)生氫氣了 于是將試驗(yàn)最小電流定 為2 0 m a 從電化學(xué)理論的角度來看 只要電流強(qiáng)度大與或等于2 0 m a 陰極應(yīng)該 有氫氣析出 3 3 碳源不足時(shí)電流對(duì)脫氮作用的影響試驗(yàn) 3 3 1 試驗(yàn)運(yùn)行工況條件 第一階段試驗(yàn) 配制人工污水成份如表2 1 其中n 0 3 n 的濃度為2