到除氮效果。硝化细菌的生长繁殖需要适当的酸碱环境，最佳水环境 pH 值为 7-8[16]，微污染的污水中，pH 值一般均处于适宜的范围，但如式（1。1）、（1。2） 所示，反应过程会产生 H+使污水 pH 值降低，同时降低硝化反应效率。实际工艺 中，一般需要投加特定试剂来中和反应产生的酸度，提高硝化效率，但会增加处 理费用，还可能造成二次污染。

造纸白泥陶瓷滤料自身具有供碱性能，在水环境中可以释放 OH-，中和反应 中的 H+，调节 pH 值，促进硝化反应的不断进行。另外，造纸白泥陶瓷滤料表面 粗糙且孔隙率高，足够为微生物提供大量的栖居处，有利于生物膜的生长，适宜 作为微生物繁殖的介质。

1。5  本课题研究内容

第 4  页 本科毕业设计说明书

本课题以制浆造纸工业的固体废弃物——造纸白泥为研究对象，对造纸白泥 制备多孔陶瓷滤料进行研究，并将其放入曝气生物滤池进行污水处理。本课题主 要包括以下几项内容：

1) 以造纸白泥、粉煤灰为主要原料，加入适当的添加剂，控制合理的工艺 参数，制备具有一定强度的造纸白泥陶瓷滤料，研究物理化学性质。通过静态浸 出实验，在不同时间间隔下取样，分析溶液中的 Ca2+浓度和 pH 值，表征滤料的 供碱释钙性能。

2) 研究滤料对溶液中氨氮的吸附性能，分别采用静态吸附和动态吸附两种 方法。采用批量试验法，研究滤料在水平振动条件下对溶液中氨氮的静态吸附能 力，总结氨氮吸附率、溶液 pH 值随时间的变化规律，并改变滤料投加量、水浴 温度、初始氨氮浓度等因素，探究各因素对吸附效果以及 pH 值的影响。在曝气 生物滤池反应柱中填充滤料，保持与微生物挂膜实验中相同的氨氮输入速率，研 究滤料在动态水流情况下的动态吸附能力和调节 pH 的能力。

3) 在曝气生物滤池反应器中放入造纸白泥陶瓷滤料，使用好氧活性污泥进 行微生物接种，挂膜完成后为反应器输入高氨氮浓度的模拟污水溶液，并在反应 器运行期间分析进出水中各种形式的氮浓度以及 pH 值变化，对滤料进行生物相 容性分析。将挂膜后经 800℃煅烧再生的造纸白泥陶瓷滤料和普通商品滤料做对 比实验，期间各实验条件如温度、进气量和进水速率等完全相同。

本科毕业设计说明书 第 5  页

2  实验原材料、设备及性能测试

2。1  实验原材料及设备

实验以造纸白泥（Lime  mud）和粉煤灰（Coal  fly ash）为主要原料，木屑

（Sawdust）和高岭土（Kaolin）为添加剂。造纸白泥取自江苏省徐州某纸业有 限公司非木浆造纸的碱回收过程，钙含量较高，杂质硅含量达 12。36wt%；粉煤 灰和高岭土主要成分是 SiO2、Al2O3，分别取自南京某发电厂和南京东基新型建 筑材料有限公司；木屑取自南京某木材加工厂，使用前用破碎机将锯末磨细，再 用公称直径 0。63mm 的新标准方孔砂石筛筛分得到磨细木屑。所用设备见表 2。1。文献综述

表 2。1 实验所用仪器设备

仪器名称 型号 生产厂家

颚式破碎机 PE60×100 无锡建仪

水泥胶砂搅拌机 JJ-5 无锡建仪

离心式成球机