具脫氮除磷功能的組合骨料型植生混凝土材料研究
本文關鍵詞:具脫氮除磷功能的組合骨料型植生混凝土材料研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本研究通過對單一骨料植生混凝土進行改造,利用大粒徑(粒徑25~30mm)沸石、鋼渣和浮石制作多孔混凝土骨架,開發(fā)出具有同時脫氮除磷功能的組合骨料型百喜草植生混凝土,并研究了其脫氮除磷效能,以及運用同位素示蹤技術探索植生混凝土脫氮機理。研究得到的主要結論有:(1)通過靜態(tài)吸附試驗篩選出具氮、磷吸附特性的多孔混凝土材料。沸石對氨氮去除有顯著吸附效果,鋼渣、浮石對總磷的吸附效果優(yōu)于沸石。通過綜合評分法評價得出,沸石與鋼渣按照3:1的質量比組合,取得了較佳的氮、磷去除效果。(2)在制作植生混凝土骨架時,除沸石外還加入一定比例的鋼渣、浮石,改良了植生混凝土骨料對氮磷的吸附性能。以6組90 d齡期的組合骨料型百喜草植生混凝土盆栽為研究對象,考查沸石與鋼渣、沸石與浮石兩種組合骨料型的植生混凝土對污染物的去除效果,各組NH3-N 1 d、7 d的去除率分別為13.0%~16.9%和45.7%~56.7%,1 d去除率約占7 d的30%。各組TN 1 d、7 d的去除率分別為9.0%~14.1%和25.6%~39.2%,1 d去除率約占7 d的30%。各組TP 1 d、7 d的去除率分別為22.0%~33.3%和57.3%~89.3%,1 d去除率約占7 d的40%。NO3--N、NO2--N含量很低,NO3--N濃度基本在0.50 mg/L以下,NO2--N濃度變化范圍在0.10 mg/L以下。(3)為研究植生混凝土系統各組成部分在氨氮脫除過程中的貢獻,探究氮素遷移特征,往密閉玻璃容器內投加~(15)NH4Cl示蹤劑,在1d、8d采集骨料、植物、水和氣等樣品,測定~(15)N的在各組分中的含量,分析~(15)N歸趨。結果表明,隨著脫氮時間延長,植物、骨料中的~(15)N含量升高,水樣中的~(15)N含量降低,氣樣中~(15)N Atom%無明顯變化。各類樣品中~(15)N標記物占加入標記物的百分比,在第1天分別為:植物3.8%~6.6%,骨料11.9%~17.2%,水72.9%~80.5%,損失3.3%~3.8%;在第8天分別為:植物65.3%~68.7%,骨料25.6%~26.2%,水4.6%~4.8%,損失0.8%~3.9%。各類樣品~(15)N豐度變化顯示,加入水中的~(15)NH4Cl標記物,早期(1d)以骨料吸附為主,后期(8d)以植物吸收同化為主。
【關鍵詞】:植生混凝土 百喜草 脫氮除磷 同位素示蹤 ~(15)NH_4Cl
【學位授予單位】:南華大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X52;TU528
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-12
- 第1章 緒論12-18
- 1.1 研究背景12-14
- 1.1.1 生態(tài)型護岸概念的提出13
- 1.1.2 生態(tài)型護岸材料的特點13-14
- 1.2 生態(tài)護砌研究現狀14-15
- 1.3 本課題研究目的、意義及內容15-18
- 1.3.1 研究目的及意義15-16
- 1.3.2 研究內容16-18
- 第2章 植生混凝土組合骨料優(yōu)選研究18-26
- 2.1 材料與方法19-20
- 2.1.1 材料19
- 2.1.2 試驗方法19-20
- 2.2 結果與分析20-24
- 2.2.1 氨氮去除效果20-21
- 2.2.2 總磷去除效果21-23
- 2.2.3 綜合評分23-24
- 2.3 本章小結24-26
- 第3章 具脫氮除磷功能的組合骨料型植生混凝土材料制備及性能研究26-38
- 3.1 材料制備26-27
- 3.2 材料的脫氮除磷效果27-38
- 3.2.1 材料與方法27-28
- 3.2.1.1 試驗材料27
- 3.2.1.2 試驗方法27-28
- 3.2.1.3 數據處理28
- 3.2.2 結果與分析28-35
- 3.2.2.1 氨氮去除效果及分析28-30
- 3.2.2.2 總氮去除效果及分析30-32
- 3.2.2.3 總磷去除效果及分析32-34
- 3.2.2.4 硝氮、亞硝氮濃度變化及分析34-35
- 3.2.3 小結35-38
- 第4章 基于~(15)N穩(wěn)定同位素示蹤技術研究材料的脫氮機理38-47
- 4.1 材料與方法38-41
- 4.1.1 試驗材料38-39
- 4.1.2 試驗設計39-40
- 4.1.3 樣品前處理及分析40-41
- 4.1.3.1 樣品收集及前處理方法40
- 4.1.3.2 分析方法40-41
- 4.1.4 數據處理41
- 4.2 結果與分析41-45
- 4.2.1 培養(yǎng)液中NH_4~+-N、NO_3~ -N、NO_2~ -N和TN含量變化41
- 4.2.2 氣樣中 δ~(15)N值和~(15)N Atom%41-42
- 4.2.3 植物樣、石樣的 δ~(15)N值及~(15)N Atom %42
- 4.2.4 植生混凝土各部分~(15)N含量統計42-43
- 4.2.5 討論43-45
- 4.3 本章小結45-47
- 第5章 結論與展望47-49
- 5.1 主要結論47-48
- 5.2 展望48-49
- 參考文獻49-57
- 作者攻讀學位期間的科研成果57-58
- 致謝58
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