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养殖水电化学同步脱氮响应面优化与验证

文献类型： 中文期刊

作者： 张鹏 1 ; 张龙 1 ; 陈世波 1 ; 朱建新 1 ;

作者机构： 1.上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心;中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室;青岛卓越海洋集团有限公司

关键词： 水产养殖;电化学技术;同步脱氮;响应面分析

期刊名称： 渔业科学进展

ISSN： 2095-9869

年卷期： 2020 年 01 期

页码： 66-74

收录情况： 北大核心 ; CSCD

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(NO_3~-)的去除,NO_3~-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。NO_3~-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%,NO_3~-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。

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