图3.8 三种滤料硝基与亚硝基浓度变化曲线 20

图3.9 三个反应器内pH变化曲线 21

图3.10 三个反应器内氮守恒曲线 22

表2.1 实验所用原料 5

表2.2 实验所用仪器设备 15

表3.1 原料1、原料2配方 19

表3.2 模拟污水配方 9

1 绪论

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1.1 造纸白泥简介

造纸白泥（Limemud），即经过苛化反应的造纸碱回收废料，碱性较强（pH9.7~13.5），主要化学构成为碳酸钙[1]，并且伴有Cr、Mn、Fe等重金属、碱性金属离子[2-4]，来源于造纸工业中碱回收过程中的苛化反应，被认为是一种有毒有害的固态废渣。而由于社会上对于纸质类产品的需求，造纸白泥的产生量逐年增加[5]。在2016年，仅国内造纸白泥产生量就达到1500万吨。目前造纸白泥的主流处理方法仍然是原始的填埋处理，由于其成分结构的特殊性以及相当高的碱性无疑会对当地的土壤水源等造成巨大污染[6-7]，因此，一种妥善的处理造纸白泥的方法一直是材料工作者和环境从业者的奋斗方向。

1.2 目前造纸白泥回收处理方式

目前国内对于造纸白泥的回收利用手段主要有作为农业上土质改善原料，作为填垫材料等，但由于白泥内部部分微量成分缺失以及自身强度不够，导致其必须和特定原材料搭配来处理，成本提高且应用范围窄[8]。

陶瓷滤料主要成分一般是铝、硅、钙、铁、镁、钠、钾等元素的氧化物，而这些成分同时也是水泥，砖块等建材原料以及污水处理厂所用滤料的成分。通过长期的实验观察到苛化造纸白泥和粉煤灰（来自于火电厂燃煤）含有与上述几种材料相同或者相近的成分，故而存在被回收，作为陶瓷滤料的生产原料利用的可能性。

1.3 我国污水处理现状

图1.1为我国典型的污水处理流程。未经处理的废水中的大块物质由格栅间过滤掉，随后由泵房抽升将污水送至预处理池，沉淀掉砂石、泥土等，随后流入初级沉淀池清除微小悬浮物，悬浮物被清除后进行二级处理。二级处理分为曝气和二次沉淀两个阶段，曝气是指微生物将污水中的NH4+-N和有机杂质等转换成微生物的生物质以及二氧化碳等代谢产物，达到水体去营养化的目的，经过曝气后的污水同微生物一起流入二级沉淀池进行二次沉淀，微生物在这个阶段被降解回收而进行下一批污水的处理，而处理后的水则作为处理产物流向自然水体或下一级处理设备。

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我国的污水处理厂对COD的平均去除率为88%，与发达国家水平一致，然而西北、东北、华北地区的处理效果低于国家平均水平一级A标准（GB18918-2002）[9]。此外，约有90%的污水处理厂在脱氮除磷、尤其是去除水体中的总氮（TN）方面存在漏洞，常规除氮工艺复杂且成本高昂，五成污水处理企业达不到国家氮排放标准[10]。因此，寻找一个快速，高效，可广泛应用的水体氮去除方法刻不容缓。