以预处理玉米秆为固相碳源原位修复硝酸盐污染地下水研究

发布时间：2017-08-06 04:23

  本文关键词：以预处理玉米秆为固相碳源原位修复硝酸盐污染地下水研究

  更多相关文章： 地下水 硝酸盐 可渗透反应格栅技术 预处理 玉米秆

【摘要】：随着经济的迅速发展,氮肥过量施用和污水无控排放等使得硝酸盐污染日益严重。因此寻找一种经济高效的地下水硝酸盐治理技术迫在眉睫。生物反硝化是一种经济高效的硝酸盐污染治理技术。将生物反硝化与可渗透反应格栅技术(PRB)相结合是一种行之有效的原位修复技术,具有价格经济、处理能力强且维护简单等优点。该研究以NaOH溶液预处理的玉米秆(NaOH玉米秆)为电子供体,进行反硝化批实验和可渗透墙模拟实验验证固相碳源的反硝化效果。首先,对碳源进行释放实验和反硝化批实验研究,比较其释放性能和反硝化效果从而优选出合适的固相碳源。然后使用优选出的NaOH玉米秆进行可渗透墙模拟实验,验证其作为固相碳源的反硝化效果。最后针对模拟实验出水细菌数超标现象进行生物慢滤处理水中细菌实验。研究表明:(1)NaOH玉米秆COD的释放量和持久性均优于其他6种碳源,同时NaOH玉米秆释放含氮化合物的量明显少于其他6种碳源。不同氮负荷条件下的反硝化实验中,NaOH玉米秆作为反硝化碳源时,硝酸盐氮去除率最高(93%),亚硝酸盐氮和氨氮的积累量少,是最合适的反硝化碳源。(2)以NaOH玉米秆为可渗透反应墙模拟实验的固相碳源,反硝化效果优于玉米秆的反硝化效果。静态模拟实验中,未接种微生物的实验组与接种微生物实验组反硝化效果几乎一致(92%),这说明静态实验中地下水本身的微生物就能满足反硝化对微生物的需求。动态模拟实验中,未接种微生物实验组的硝酸盐去除率远低于接种微生物实验组,这说明在动态模拟实验中,接种微生物有利于生物膜的生成,能大幅度提高反硝化效率。同时反硝化效果随着水力停留时间的增加而增加,这说明较长的水力停留时间有利于反硝化的进行。(3)在生物慢滤处理水中细菌实验中,当进水分别为PRB模拟实验出水和实际生活污染水时,细菌总数和大肠杆菌的去除效果都随着HRT的增加而增加。本研究为可渗透反应墙在原位修复工程中的实际应用提供了技术参考,有助于地下水硝酸盐原位修复技术的进一步开发。
【关键词】：地下水 硝酸盐 可渗透反应格栅技术 预处理 玉米秆
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X523
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-30
• 1.1 地下水硝酸盐污染10-16
• 1.1.1 硝酸盐污染现状10-11
• 1.1.2 硝酸盐污染来源11-13
• 1.1.3 硝酸盐污染危害13-14
• 1.1.4 地下水中硝酸盐的转化过程14-15
• 1.1.5 地下水硝酸盐污染的控制对策15-16
• 1.2 地下水中硝酸盐污染治理技术研究进展16-24
• 1.2.1 物理修复技术16-19
• 1.2.2 化学修复技术19-21
• 1.2.3 生物修复技术21-24
• 1.3 可渗透反应格栅修复技术研究进展24-26
• 1.3.1 可渗透反应格栅原理24-25
• 1.3.2 可渗透反应格栅研究现状25-26
• 1.4 研究目的、内容及创新点26-28
• 1.4.1 研究目的26-27
• 1.4.2 研究内容及创新点27-28
• 1.5 技术路线28-30
• 第2章 反硝化固相碳源的优化研究30-52
• 2.1 引言30-31
• 2.2 材料与方法31-36
• 2.2.1 实验仪器与试剂31-32
• 2.2.2 实验材料32-34
• 2.2.3 实验装置34
• 2.2.4 实验方法34-36
• 2.2.5 分析方法36
• 2.3 结果与讨论36-50
• 2.3.1 固相碳源释放实验研究36-40
• 2.3.2 固相碳源反硝化批实验研究40-49
• 2.3.3 固相碳源与浸出液成分分析49-50
• 2.4 小结50-52
• 第3章 可渗透反应墙模拟研究52-82
• 3.1 引言52
• 3.2 材料与方法52-55
• 3.2.1 实验仪器与试剂52
• 3.2.2 实验材料52-53
• 3.2.3 实验装置53-54
• 3.2.4 实验方法54-55
• 3.2.5 分析方法55
• 3.3 结果与讨论55-80
• 3.3.1 反应装置的启动55-56
• 3.3.2 可渗透反应墙静态模拟实验研究56-66
• 3.3.3 可渗透反应墙动态模拟实验研究66-79
• 3.3.4 固相碳源表征分析79-80
• 3.4 小结80-82
• 第4章 生物慢滤处理PRB出水细菌研究82-89
• 4.1 引言82-83
• 4.2 材料与方法83-86
• 4.2.1 实验用水83-84
• 4.2.2 实验装置84-85
• 4.2.3 实验方法85
• 4.2.4 分析方法85-86
• 4.3 结果与讨论86-88
• 4.3.1 细菌微污染实验研究86-87
• 4.3.2 细菌重污染实验研究87-88
• 4.4 小结88-89
• 第5章 结论与建议89-91
• 5.1 结论89-90
• 5.2 建议90-91
• 参考文献91-97
• 致谢97-98
• 个人简历98

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本文编号：628381