养殖水电化学同步脱氮响应面优化与验证

更新时间:2023-05-28

【摘要】本研究先通过单因子实验分析了电流密度、极板面积比、极板间距和初始pH对总氨氮（TAN）和硝态氮（NO3–-N）去除率的影响。采用Design-Expert软件中Box-Behnken的中心组合原则设计四因素三水平响应面实验,考察不同影响因子对脱氮效率的影响,并建立响应面模型优化反应条件,最后对优化的反应条件进行验证。结果显示,电流密度、极板面积比、极板间距和初始p H的变化对TAN去除影响不大,在所选反应条件下,TAN去除率均高于80%,但反应条件的改变显著影响硝酸盐（NO3-）的去除,NO3-去除率在29.8%～80.9%范围内变化。响应面模型的回归系数R2为0.9340,校正系数R2为0.8681,说明该模型具有较好的准确性。NO3-去除最优反应条件:电流密度为25.6 mA/cm2,阴阳极板面积比为1.6∶1,极板间距为2.5 cm,初始pH为6.6,对该反应条件下的脱氮效果展开实验验证发现,TAN去除率为87.3%,NO3-去除率为81.5%。研究表明,电化学处理可实现对TAN和NO3–-N的同步去除,同时,响应面模型的运用有助于优化电化学法在养殖水处理中的脱氮效率。

【关键词】 水产养殖 电化学技术 同步脱氮 响应面分析

阅读全文