地下水硝酸盐污染原位生物修复模拟装置研发及其性能研究
发布时间：2021-11-17 11:44
地下水硝酸盐污染日益严重,引起了人们的广泛关注。若饮用硝酸盐污染的地下水会引起一系列的疾病,例如高铁血红蛋白血症、消化道肿瘤等。因此,开发针对地下水硝酸盐污染的有效修复技术非常重要。原位生物反硝化被认为是一种经济有效的地下水硝酸盐处理技术,可渗透反应格栅是一项应用于地下水原位修复的主要技术。生物反硝化格栅类似于传统的垂直安装于地下的可渗透反应格栅,对地下水进行截留;通过向反硝化格栅内添加电子供体（例如有机质）促进反硝化过程的进行。在过去的十年中,研究者们通过中试和场地实验对反硝化格栅展开了研究,证明了反硝化格栅是一项能够长期有效运行的地下水硝酸盐污染修复技术。在反硝化格栅场地应用之前,实验室研究能够反映这些技术在场地应用中可能出现的问题。批实验和柱实验通常被用来选择适用于可渗透反应格栅的反应材料,同时评价这些材料对污染物的去除能力。然而,柱实验只能反映一维或二维流态,地下水在含水层或包气带中的实际渗流状态是三维的。因此,柱实验不能反映反硝化格栅在场地环境下的实际运行状态。相比之下,渗流槽实验能够更加准确的模拟地下水的流动状态。本研究以可生物降解塑料（BP）、木屑、硫磺作为固相电子供体,...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 我国的地下水资源
1.1.1 地下水资源利用概况
1.1.2 我国地下水污染现状
1.2 地下水硝酸盐污染
1.2.1 硝酸盐污染来源
1.2.2 硝酸盐污染现状
1.2.3 硝酸盐污染危害
1.3 地下水硝酸盐污染修复技术
1.3.1 物理化学修复技术
1.3.2 化学修复技术
1.3.3 生物修复技术
1.3.4 异位修复技术
1.3.5 原位修复技术
1.4 生物反硝化格栅技术及其评价研究
1.4.1 生物反硝化格栅技术研究进展
1.4.2 生物反硝化格栅技术的评价方法
1.5 研究目的及意义
1.6 研究内容及技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 本研究创新点
1.6.3 技术路线
第2章 异养反硝化固相碳源的筛选优化
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 固相碳源及惰性填料
2.2.2 实验用水与接种污泥
2.2.3 仪器与试剂
2.2.4 实验装置
2.2.5 实验方法
2.2.6 测试及分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 可生物降解塑料-沸石最优质量配比选择
2.3.2 不同硝酸盐负荷对反硝化效能的影响
2.4 本章小结
第3章 异养生物反硝化格栅模拟实验研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验用水与接种污泥
3.2.2 实验材料与装置
3.2.3 仪器与试剂
3.2.4 包气带土壤中硝酸盐浓度分析
3.2.5 包气带土壤中反硝化细菌数量的测定
3.2.6 土壤孔隙含水率(WFPS)的测定
3.2.7 反硝化格栅硝酸盐去除效能分析
3.2.8 反硝化格栅渗透性分析
3.2.9 测试及分析方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 反硝化格栅构建前后包气带中硝酸盐的分布
3.3.2 不同硝酸盐负荷条件下硝酸盐去除效能
3.3.3 反硝化格栅渗透性的变化
3.3.4 总碳平衡和反硝化格栅理想使用寿命估算
3.3.5 场地应用中反硝化格栅的设计计算
3.4 本章小结
第4章 异养-硫自养协同反硝化批实验研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 接种污泥与驯化
4.2.2 仪器与试剂
4.2.3 批实验设计
4.2.4 微生物接种
4.2.5 取样及分析测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 硝酸盐去除效能
4.3.2 亚硝酸盐的积累
4.3.3 氨氮的积累
4.3.4 硫酸盐积累
4.3.5 pH变化
4.3.6 ATP分析
4.3.7 微生物群落结构
4.4 本章小结
第5章 异养-硫自养协同反硝化格栅模拟实验研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验用水与接种污泥
5.2.2 反硝化格栅模拟实验装置
5.2.3 仪器与试剂
5.2.4 包气带土壤中硝酸盐浓度分析
5.2.5 包气带土壤中反硝化细菌数量的测定
5.2.6 土壤孔隙含水率(WFPS)的测定
5.2.7 协同反硝化格栅硝酸盐去除效能分析
5.2.8 反硝化格栅渗透性分析
5.2.9 测试及分析方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 反硝化格栅构建前后包气带中硝酸盐的分布
5.3.2 不同硝酸盐负荷条件下硝酸盐去除效能
5.3.3 反硝化格栅渗透性的变化
5.3.4 场地应用中反硝化格栅的设计计算
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下水硝酸盐原位修复技术研究进展[J]. 杨丽娟,刘贯群,穆来旺,杨楠楠. 水资源保护. 2012(05)
[2]地下水硝酸盐污染的处理技术及研究进展[J]. 李相召,张亚通,张淑亚. 技术与市场. 2012(08)
[3]原位修复技术在地下水污染治理中的应用和研究[J]. 刘志军. 轻工科技. 2012(03)
[4]硝酸盐氮污染地下水修复技术[J]. 闫素云,匡颖,张焕祯. 环境科技. 2011(S2)
[5]可生物降解材料及其应用研究进展[J]. 刘伯业,陈复生,何乐,王红娟. 塑料科技. 2010(11)
[6]铁炭联用修复硝酸盐污染地下水[J]. 黄国鑫,刘菲,秦晓鹏,辛晓华,金爱芳. 水处理技术. 2010(05)
[7]地下水硝酸盐污染原位微生物修复技术研究进展[J]. 毕二平,张翠云,张胜,殷密英,李政红,马琳娜. 水资源保护. 2009(03)
[8]固体碳源用于异养反硝化去除地下水中的硝酸盐[J]. 王旭明,从二丁,罗文龙,王建龙. 中国科学（B辑:化学）. 2008(09)
[9]用于地下水原位生物脱氮的缓释碳源材料性能研究[J]. 王允,张旭,张大奕,李广贺,周贵忠. 环境科学. 2008(08)
[10]我国生活饮用水卫生标准[J]. 张岚,陈昌杰,陈亚妍. 中国公共卫生. 2007(11)
博士论文
[1]地下水硝酸盐原位生物修复固相碳源及磷源性能研究[D]. 张建美.中国地质大学(北京) 2012
硕士论文
[1]褐煤作为固相有机碳源载体修复地下水硝酸盐污染试验研究[D]. 井柳新.中国地质大学（北京） 2011
[2]Hat Creek煤作为固相有机碳源去除地下水中硝酸盐氮的基础研究[D]. 郭琼.中国地质大学（北京） 2009
[3]去除地下水硝酸盐PRB介质试验研究[D]. 童桂华.中国海洋大学 2008
[4]海绵铁作为渗透反应墙介质还原地下水中硝酸盐的试验研究[D]. 顾莹莹.中国海洋大学 2006
本文编号：3500843
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 我国的地下水资源
1.1.1 地下水资源利用概况
1.1.2 我国地下水污染现状
1.2 地下水硝酸盐污染
1.2.1 硝酸盐污染来源
1.2.2 硝酸盐污染现状
1.2.3 硝酸盐污染危害
1.3 地下水硝酸盐污染修复技术
1.3.1 物理化学修复技术
1.3.2 化学修复技术
1.3.3 生物修复技术
1.3.4 异位修复技术
1.3.5 原位修复技术
1.4 生物反硝化格栅技术及其评价研究
1.4.1 生物反硝化格栅技术研究进展
1.4.2 生物反硝化格栅技术的评价方法
1.5 研究目的及意义
1.6 研究内容及技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 本研究创新点
1.6.3 技术路线
第2章 异养反硝化固相碳源的筛选优化
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 固相碳源及惰性填料
2.2.2 实验用水与接种污泥
2.2.3 仪器与试剂
2.2.4 实验装置
2.2.5 实验方法
2.2.6 测试及分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 可生物降解塑料-沸石最优质量配比选择
2.3.2 不同硝酸盐负荷对反硝化效能的影响
2.4 本章小结
第3章 异养生物反硝化格栅模拟实验研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验用水与接种污泥
3.2.2 实验材料与装置
3.2.3 仪器与试剂
3.2.4 包气带土壤中硝酸盐浓度分析
3.2.5 包气带土壤中反硝化细菌数量的测定
3.2.6 土壤孔隙含水率(WFPS)的测定
3.2.7 反硝化格栅硝酸盐去除效能分析
3.2.8 反硝化格栅渗透性分析
3.2.9 测试及分析方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 反硝化格栅构建前后包气带中硝酸盐的分布
3.3.2 不同硝酸盐负荷条件下硝酸盐去除效能
3.3.3 反硝化格栅渗透性的变化
3.3.4 总碳平衡和反硝化格栅理想使用寿命估算
3.3.5 场地应用中反硝化格栅的设计计算
3.4 本章小结
第4章 异养-硫自养协同反硝化批实验研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 接种污泥与驯化
4.2.2 仪器与试剂
4.2.3 批实验设计
4.2.4 微生物接种
4.2.5 取样及分析测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 硝酸盐去除效能
4.3.2 亚硝酸盐的积累
4.3.3 氨氮的积累
4.3.4 硫酸盐积累
4.3.5 pH变化
4.3.6 ATP分析
4.3.7 微生物群落结构
4.4 本章小结
第5章 异养-硫自养协同反硝化格栅模拟实验研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验用水与接种污泥
5.2.2 反硝化格栅模拟实验装置
5.2.3 仪器与试剂
5.2.4 包气带土壤中硝酸盐浓度分析
5.2.5 包气带土壤中反硝化细菌数量的测定
5.2.6 土壤孔隙含水率(WFPS)的测定
5.2.7 协同反硝化格栅硝酸盐去除效能分析
5.2.8 反硝化格栅渗透性分析
5.2.9 测试及分析方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 反硝化格栅构建前后包气带中硝酸盐的分布
5.3.2 不同硝酸盐负荷条件下硝酸盐去除效能
5.3.3 反硝化格栅渗透性的变化
5.3.4 场地应用中反硝化格栅的设计计算
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下水硝酸盐原位修复技术研究进展[J]. 杨丽娟,刘贯群,穆来旺,杨楠楠. 水资源保护. 2012(05)
[2]地下水硝酸盐污染的处理技术及研究进展[J]. 李相召,张亚通,张淑亚. 技术与市场. 2012(08)
[3]原位修复技术在地下水污染治理中的应用和研究[J]. 刘志军. 轻工科技. 2012(03)
[4]硝酸盐氮污染地下水修复技术[J]. 闫素云,匡颖,张焕祯. 环境科技. 2011(S2)
[5]可生物降解材料及其应用研究进展[J]. 刘伯业,陈复生,何乐,王红娟. 塑料科技. 2010(11)
[6]铁炭联用修复硝酸盐污染地下水[J]. 黄国鑫,刘菲,秦晓鹏,辛晓华,金爱芳. 水处理技术. 2010(05)
[7]地下水硝酸盐污染原位微生物修复技术研究进展[J]. 毕二平,张翠云,张胜,殷密英,李政红,马琳娜. 水资源保护. 2009(03)
[8]固体碳源用于异养反硝化去除地下水中的硝酸盐[J]. 王旭明,从二丁,罗文龙,王建龙. 中国科学（B辑:化学）. 2008(09)
[9]用于地下水原位生物脱氮的缓释碳源材料性能研究[J]. 王允,张旭,张大奕,李广贺,周贵忠. 环境科学. 2008(08)
[10]我国生活饮用水卫生标准[J]. 张岚,陈昌杰,陈亚妍. 中国公共卫生. 2007(11)
博士论文
[1]地下水硝酸盐原位生物修复固相碳源及磷源性能研究[D]. 张建美.中国地质大学(北京) 2012
硕士论文
[1]褐煤作为固相有机碳源载体修复地下水硝酸盐污染试验研究[D]. 井柳新.中国地质大学（北京） 2011
[2]Hat Creek煤作为固相有机碳源去除地下水中硝酸盐氮的基础研究[D]. 郭琼.中国地质大学（北京） 2009
[3]去除地下水硝酸盐PRB介质试验研究[D]. 童桂华.中国海洋大学 2008
[4]海绵铁作为渗透反应墙介质还原地下水中硝酸盐的试验研究[D]. 顾莹莹.中国海洋大学 2006
本文编号：3500843
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3500843.html
