| 题名 | 电化学-生物集成反硝化去除饮用水中硝酸盐氮的研究 |
| 作者 | 刘锁祥 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001-07-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 曲久辉 |
| 关键词 | 饮用水 电化学 生物反硝化 硝酸盐 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 在世界范围内，地下水的硝酸盐微污染有逐年加剧之趋势，研究水中硝酸盐氮的形成机制、净化原理和去除工艺，是当前水质科学与技术的研究热点之一。本文在大量文献调研和深入分析的基础上，对电化学一生物集成反硝化原理和方法进行了系统研究，取得了有意义的研究结果。 1、根据氢自养生物反硝化和电化学的原理，建立了电化学产氢自养反硝化方法及其反应器。研究证明，采用活性碳纤维和石墨板作阳极的电化学产氢自养反硝化过程，可有效地去除饮用水中的硝酸盐氮。在电化学反应过程中，阴极产生的氢气作为自养反硝化的电子供体，而阳极则以碳溶解产生二氧化碳为主。由于氢抑制作用，在输入电流高于最佳电流强度时产生亚硝酸根积累现象。因此，可通过控制电流、进水硝酸盐浓度和进水流量控制反硝化水平。反应器具有对pH变化的缓冲能力，并可保证建立生物自养反硝化所需要的良好的还原环境。 2、在电化学自养产氢反应器研究的基础上，建立了填充式电化学自养反硝化方法和反应器。研究证明，采用无烟煤或活性炭为填充介质，可显著提高电化学自养反硝化效率，使有效电流效率达到180％-200％以上。电压对填充式电化学生物反应器的反硝化效率有重要影响，电压过低将造成反硝化电子供体不足，而电压过高则发生析氧反应，导致出水中出现亚硝酸盐氮积累。由于填充的介质增加了反应器内生物膜的面积和析出氢气的表面面积，因此填充式电学生物膜反应器可有效减少氢抑制作用。填充式反应器的反硝化过程同时发生在电极和颗粒表面，有效地提高了反应器的处理负荷。 3、综合利用电化学自养反硝化和异养反硝化的优点，建立了固定床异养。电化学自养一体式反应器和异养流化床．电化学自养分体式反应器。研究证明，在两种集成反应器中，异养反硝化是脱硝主体，而电化学自养反硝化可对未被反硝化的硝酸根和未完全反硝化亚硝酸根继续反硝化，达到完全反硝化脱硝。同时，电化学过程可去除水中残余有机物保证了处理后水的安全性。 |
| 学科主题 | 环境水质学 |
| 公开日期 | 2011-10-21 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1373]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘锁祥. 电化学-生物集成反硝化去除饮用水中硝酸盐氮的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2001. |
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