厭氧型PRB技術(shù)處理地下水硝酸氮污染研究.pdf

1、在過去的數(shù)十年,一種新興的地下水原位修復(fù)技術(shù)—可滲透反應(yīng)格柵得到了快速發(fā)展以及廣泛應(yīng)用。本研究設(shè)計(jì)了一種用于硝酸氮污染地下水的厭氧型PRB技術(shù)。該系統(tǒng)包含兩層:第一層是填充有人工制備的營養(yǎng)復(fù)合型釋碳材料的捕氧層,用于降低地下水中的溶解氧含量以及提供微生物代謝必需的營養(yǎng)物質(zhì);第二層是含有固定化反硝化微生物的生物降解層,利用活性炭作為生物固定化載體,污染組分硝酸氮在該層得到生物降解,固定化的微生物可以強(qiáng)化微生物的降解效率。
　　本研究

2、通過間歇實(shí)驗(yàn)研究了生物固定化載體的物性參數(shù);人工馴化的反硝化微生物對硝酸氮的降解條件;水體中溶解氧含量對硝酸氮降解效率的影響;人工制備了一種既可以降低地下水中的溶解氧含量又能提供微生物代謝必需的營養(yǎng)物質(zhì)的營養(yǎng)符合型釋碳材料。在硝酸氮的遷移參數(shù)研究中,利用保守性物質(zhì)氯化鈉的土柱彌散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了活性炭介質(zhì)的有效孔隙度基礎(chǔ)上,通過計(jì)算得到其實(shí)際滲流速度,以及氯化鈉在活性炭中的彌散系數(shù)。針對水動力彌散系數(shù)D隨地下水實(shí)際流速的增加而增加總結(jié)得到

3、D-v關(guān)系式D=9.623v1.803(此處D和v的單位分別為cm2/min和cm/min)。DO=0.02mg/L時(shí)生物降解效率最大為85.31％,厭氧或缺氧狀態(tài)有助于微生物的降解;500mg/L零價(jià)鐵粉使水體中的溶解氧含量由6mg/L顯著降低至1.61mg/L,綜合各種因素選擇零價(jià)鐵粉為捕氧劑用于制備捕氧材料;間歇實(shí)驗(yàn)通過添加人工制備的營養(yǎng)復(fù)合型釋碳材料于水體中,結(jié)果表明制備的營養(yǎng)復(fù)合型釋碳材料可以達(dá)到降低水體中溶解氧含量的目的,并

4、釋放營養(yǎng)物質(zhì)用于微生物代謝。本研究用兩個(gè)有機(jī)玻璃柱組成實(shí)驗(yàn)室土柱實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的厭氧型生物反應(yīng)格柵系統(tǒng)修復(fù)地下水硝酸氮污染的可行性。第一個(gè)土柱填充有制備的營養(yǎng)復(fù)合型釋碳材料,第二個(gè)土柱填充有固定化的反硝化微生物,活性炭作為生物載體。進(jìn)水溶解氧含量為6mg/L,流量為236.75ml/d。間隔一定時(shí)間監(jiān)測各取樣點(diǎn)以及出口的總氮、硝酸氮以及亞硝酸氮的濃度。
　　結(jié)果顯示硝酸氮的去除效率超過94%,中間產(chǎn)物亞硝酸氮也可以進(jìn)一步降解。對于現(xiàn)