【摘要】：近年來(lái),地下水水源地硝酸鹽污染日趨嚴(yán)重,長(zhǎng)期飲用硝酸鹽污染地下水可致高鐵血紅蛋白癥,嚴(yán)重影響人體健康。為此,本文在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)構(gòu)建了原位水平井修復(fù)系統(tǒng),采用修復(fù)與開(kāi)采同時(shí)進(jìn)行的方式處理地下水硝酸鹽污染。首先,構(gòu)建柱試驗(yàn)研究C/N對(duì)反硝化效果的影響。C/N為2時(shí),NO_3~--N處理效果較好且副產(chǎn)物NO_2~--N、NH_4~+-N濃度控制在合理范圍內(nèi)。其次,在C/N=2的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一半徑100cm,角度約25°的扇形中的原位水平井(In-situ Horizontal Well,IHW)修復(fù)系統(tǒng)�；诓煌乃ω�(fù)荷,試驗(yàn)共設(shè)置了四個(gè)階段,在初始NO_3~--N濃度為25mg/L的條件下,水力負(fù)荷為1.30~3.90m~3/(m~2·d)時(shí),反硝化作用穩(wěn)定后的NO_3~--N去除率均高于95%,未見(jiàn)NO_2~--N及NH_4~+-N濃度積累,出水pH穩(wěn)定在8.11左右。水力負(fù)荷增大至5.20 m~3/(m~2·d)時(shí),NO_3~--N持續(xù)增加至16m/L以上且無(wú)下降趨勢(shì),此時(shí)系統(tǒng)失去有效的反硝化作用。試驗(yàn)過(guò)程中水平井的滲透系數(shù)變化范圍為33.45~35.64m/d,微生物顆粒在整個(gè)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)分布合理,水平井內(nèi)的反硝化作用未導(dǎo)致其滲透性發(fā)生較大變化。含水層中的水質(zhì)指標(biāo)分析結(jié)果表明水平井中的反硝化作用對(duì)含水層水質(zhì)變化沒(méi)有明顯影響。最后,利用PHREEQC軟件建立考慮微生物單元增長(zhǎng)及衰減的一維動(dòng)力學(xué)反應(yīng)運(yùn)移地球化學(xué)模型,經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)及驗(yàn)證后,預(yù)測(cè)得到了水平井的水力負(fù)荷約為4.88m~3/(m~2·d)。本IHW修復(fù)系統(tǒng)具有穩(wěn)定、良好的生物脫氮效果,試驗(yàn)取得的結(jié)論及參數(shù)對(duì)實(shí)際原位修復(fù)工程具有一定參考意義。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X523
【圖文】：

養(yǎng)的條件較為嚴(yán)格。目前，自養(yǎng)反硝化66]。自養(yǎng)反硝化技術(shù)多應(yīng)用于城市污水廠位修復(fù)中相關(guān)研究較少。微生物原位反硝化修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)上節(jié)所述地下水硝酸鹽原位修復(fù)物反應(yīng)帶（In-situReactiveZone，IRZ）和可PRB），如圖 1.2 所示。IRZ 技術(shù)是利用注含水層中形成一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)帶，從而實(shí)術(shù)通常被認(rèn)為是代替抽出-技術(shù)的工藝，過(guò) PRB 中填充的反應(yīng)介質(zhì)時(shí)被處理或攔注射劑注射井潛水面地面

圖 2.2 不同 C/N 條件下 NO3--N 濃度變化Fig 2.2 The variation of NO3--N concentration under different C/N conditions檢測(cè)水樣中 NO3--N 濃度同時(shí)分析了 A、B、C 三柱的 NO2--N 濃度變化，如圖2.3 所示。從圖中可以明顯看出，A 柱中 NO2--N 濃度在整個(gè)試驗(yàn)階段處于較高水平且濃度變化較不穩(wěn)定，B、C 柱中的 NO2--N 濃度值大小相當(dāng)，均低于 A 柱中 NO2--N 濃度，濃度變幅較為穩(wěn)定。據(jù)水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)，A、B、C 柱的 NO2--N 濃度平均值分別為 1.92mg/L、0.35mg/L、0.36mg/L，最大值分別為 4.11mg/L（第 2d）、0.97mg/L（第 1d）、0.74mg/L（第 5d）。A 柱中的 C/N 低于理論計(jì)算值 1.62，碳源不足是導(dǎo)致出水中 NO2--N 濃度較高且劇烈變化的主要原因。B、C 柱中沒(méi)有明顯的的 NO2--N 積累問(wèn)題，出水水質(zhì) NO2--N 濃度符合 GB/T 14848  2017 中的Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，表明 B、C 柱中添加的碳源量較充足，能滿(mǎn)足反硝化細(xì)菌完成反硝化作用。此外，從圖中可以看出，第 10d 流量增加之后未對(duì) NO2--N 濃度變化趨勢(shì)產(chǎn)生明顯影響。

如圖2.3 所示。從圖中可以明顯看出，A 柱中 NO2--N 濃度在整個(gè)試驗(yàn)階段處于較高水平且濃度變化較不穩(wěn)定，B、C 柱中的 NO2--N 濃度值大小相當(dāng)，均低于 A 柱中 NO2--N 濃度，濃度變幅較為穩(wěn)定。據(jù)水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)，A、B、C 柱的 NO2--N 濃度平均值分別為 1.92mg/L、0.35mg/L、0.36mg/L，最大值分別為 4.11mg/L（第 2d）、0.97mg/L（第 1d）、0.74mg/L（第 5d）。A 柱中的 C/N 低于理論計(jì)算值 1.62，碳源不足是導(dǎo)致出水中 NO2--N 濃度較高且劇烈變化的主要原因。B、C 柱中沒(méi)有明顯的的 NO2--N 積累問(wèn)題，出水水質(zhì) NO2--N 濃度符合 GB/T 14848  2017 中的Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2776964