管式缓释投加硝酸钙治理河道黑臭底泥的效果及过程机理
发布时间：2023-02-05 12:33
南方城市河道水体黑臭现象是目前亟须解决的问题,主要原因是底泥中的硫化物、亚铁和氨氮等致黑臭物质使水体呈现黑臭现象。通过在底泥中投加硝酸钙原位氧化黑臭污染物已经成为一种有效的底泥原位修复技术。然而现有的研究主要集中在硝酸钙的投加剂量和氧化效果上,对工程应用上硝酸钙在底泥中的具体投加方式和迁移扩散规律还缺乏系统的研究。因此,本研究选择南方城市河道黑臭底泥作为研究对象,在前期确定硝酸钙最佳投加量的基础上,探究了底泥中不同频率的混合投加方式、管式给药投加方式及该过程中硝态氮的迁移转化规律、铁硫氧化特征和微生物群落结构变化,进一步明确新型硝酸钙投加方式的可行性,为后续硝酸钙治理底泥黑臭提供新的参考依据。本研究结果表明:(1)采用不同频率的硝酸钙投加方式模拟硝酸钙在底泥中缓慢释放的氧化效果,结果表明不同的释放浓度会对底泥的氧化过程产生不同的影响。当释放的硝酸钙浓度较高时(800 mg/L以上),对硫化物和亚铁的氧化效果最好,可以在20天内将全部硫化物和亚铁氧化至最低水平,使底泥颜色由黑色变成黄褐色,且在两个月内不发生再生现象。证明采用缓慢投加硝酸钙的方式需要控制硝酸钙浓度在合理的范围之内才能起较好...
【文章页数】：99 页
【文章目录】：
摘要
abstract
1 前言
1.1 城市黑臭水体污染
1.1.1 城市黑臭水体污染现状
1.1.2 城市黑臭水体治理政策及目标
1.1.3 水体黑臭的特点及成因
1.2 河道黑臭底泥修复现状
1.3 硝酸钙原位修复河道黑臭底泥
1.3.1 硝酸钙修复底泥的应用现状
1.3.2 硝酸钙修复底泥的作用机理
1.3.3 硝酸钙修复底泥过程中氮转化及其功能微生物
1.4 研究目的与意义
1.5 研究内容及技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 底泥不同频率投加硝酸钙实验
2.3 底泥管式给药投加硝酸钙实验
2.4 管式给药过程底泥上覆水监测实验
2.5 管式投药过程硝态氮在底泥中垂直迁移转化实验
2.5.1 管式投药过程硝态氮在黑臭底泥中垂直迁移转化实验
2.5.2 管式投药过程硝态氮在氧化底泥中垂直迁移实验
2.6 管式投药过程硝态氮在底泥中水平迁移转化实验
2.6.1 管式投药过程硝态氮在黑臭底泥中水平迁移转化实验
2.6.2 管式投药过程硝态氮在氧化底泥中水平迁移实验
2.7 分析方法
2.7.1 底泥含水率测定
2.7.2 底泥AVS测定
2.7.3 底泥亚铁测定
2.7.4 底泥系统氨氮测定
2.7.5 底泥间隙水氨氮测定
2.7.6 底泥间隙水硝态氮测定
2.7.7 底泥间隙水亚硝态氮测定
2.7.8 底泥p H及氧化还原电位测定
2.7.9 底泥颜色扫描与分析
2.8 实验主要仪器设备
2.9 数据分析方法
3 结果与分析
3.1 不同频率投加硝酸钙对黑臭底泥治理效果的影响
3.1.1 不同频率投加硝酸钙对黑臭底泥AVS和亚铁的影响
3.1.2 不同频率投加硝酸钙过程中底泥和间隙水中氨氮的变化
3.1.3 不同频率投加硝酸钙过程中底泥p H、ORP和底泥颜色的变化
3.2 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥治理效果及上覆水的影响
3.2.1 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥AVS和亚铁的影响
3.2.2 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥p H和ORP的影响
3.2.3 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥和上覆水无机氮迁移转化的影响
3.2.4 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥微生物群落结构的影响
3.3 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在底泥中的垂直迁移转化规律
3.3.1 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在氧化底泥中的垂直迁移规律
3.3.2 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在黑臭底泥中的垂直迁移转化规律
3.4 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在底泥中的水平迁移转化规律
3.4.1 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在氧化底泥中的水平迁移规律
3.4.2 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在黑臭底泥中的水平迁移转化规律
4 讨论
4.1 不同频率投加硝酸钙对底泥黑臭污染物的影响
4.2 管式给药投加硝酸钙治理底泥的应用分析及相关微生物的影响
4.2.1 环境因子和微生物多样性及群落结构之间的关系
4.2.2 管式投加硝酸钙治理底泥的工程应用分析
4.3 管式给药投加硝酸钙后硝态氮在底泥中的迁移规律
4.3.1 管式给药投加硝酸钙后硝态氮在底泥中的垂直迁移规律
4.3.2 管式给药投加硝酸钙后硝态氮在底泥中的水平迁移规律
4.4 硝态氮在底泥迁移转化过程不同泥层微生物与环境因子的关系
5 结论与研究展望
5.1 结论
5.2 研究展望
参考文献
附录A
附录B
致谢
本文编号：3734977
【文章页数】：99 页
【文章目录】：
摘要
abstract
1 前言
1.1 城市黑臭水体污染
1.1.1 城市黑臭水体污染现状
1.1.2 城市黑臭水体治理政策及目标
1.1.3 水体黑臭的特点及成因
1.2 河道黑臭底泥修复现状
1.3 硝酸钙原位修复河道黑臭底泥
1.3.1 硝酸钙修复底泥的应用现状
1.3.2 硝酸钙修复底泥的作用机理
1.3.3 硝酸钙修复底泥过程中氮转化及其功能微生物
1.4 研究目的与意义
1.5 研究内容及技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 底泥不同频率投加硝酸钙实验
2.3 底泥管式给药投加硝酸钙实验
2.4 管式给药过程底泥上覆水监测实验
2.5 管式投药过程硝态氮在底泥中垂直迁移转化实验
2.5.1 管式投药过程硝态氮在黑臭底泥中垂直迁移转化实验
2.5.2 管式投药过程硝态氮在氧化底泥中垂直迁移实验
2.6 管式投药过程硝态氮在底泥中水平迁移转化实验
2.6.1 管式投药过程硝态氮在黑臭底泥中水平迁移转化实验
2.6.2 管式投药过程硝态氮在氧化底泥中水平迁移实验
2.7 分析方法
2.7.1 底泥含水率测定
2.7.2 底泥AVS测定
2.7.3 底泥亚铁测定
2.7.4 底泥系统氨氮测定
2.7.5 底泥间隙水氨氮测定
2.7.6 底泥间隙水硝态氮测定
2.7.7 底泥间隙水亚硝态氮测定
2.7.8 底泥p H及氧化还原电位测定
2.7.9 底泥颜色扫描与分析
2.8 实验主要仪器设备
2.9 数据分析方法
3 结果与分析
3.1 不同频率投加硝酸钙对黑臭底泥治理效果的影响
3.1.1 不同频率投加硝酸钙对黑臭底泥AVS和亚铁的影响
3.1.2 不同频率投加硝酸钙过程中底泥和间隙水中氨氮的变化
3.1.3 不同频率投加硝酸钙过程中底泥p H、ORP和底泥颜色的变化
3.2 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥治理效果及上覆水的影响
3.2.1 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥AVS和亚铁的影响
3.2.2 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥p H和ORP的影响
3.2.3 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥和上覆水无机氮迁移转化的影响
3.2.4 管式给药投加硝酸钙对黑臭底泥微生物群落结构的影响
3.3 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在底泥中的垂直迁移转化规律
3.3.1 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在氧化底泥中的垂直迁移规律
3.3.2 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在黑臭底泥中的垂直迁移转化规律
3.4 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在底泥中的水平迁移转化规律
3.4.1 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在氧化底泥中的水平迁移规律
3.4.2 管式给药投加硝酸钙过程硝态氮在黑臭底泥中的水平迁移转化规律
4 讨论
4.1 不同频率投加硝酸钙对底泥黑臭污染物的影响
4.2 管式给药投加硝酸钙治理底泥的应用分析及相关微生物的影响
4.2.1 环境因子和微生物多样性及群落结构之间的关系
4.2.2 管式投加硝酸钙治理底泥的工程应用分析
4.3 管式给药投加硝酸钙后硝态氮在底泥中的迁移规律
4.3.1 管式给药投加硝酸钙后硝态氮在底泥中的垂直迁移规律
4.3.2 管式给药投加硝酸钙后硝态氮在底泥中的水平迁移规律
4.4 硝态氮在底泥迁移转化过程不同泥层微生物与环境因子的关系
5 结论与研究展望
5.1 结论
5.2 研究展望
参考文献
附录A
附录B
致谢
本文编号：3734977
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