以預(yù)處理玉米稈為固相碳源原位修復(fù)硝酸鹽污染地下水研究
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更多相關(guān)文章: 地下水 硝酸鹽 可滲透反應(yīng)格柵技術(shù) 預(yù)處理 玉米稈
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,氮肥過(guò)量施用和污水無(wú)控排放等使得硝酸鹽污染日益嚴(yán)重。因此尋找一種經(jīng)濟(jì)高效的地下水硝酸鹽治理技術(shù)迫在眉睫。生物反硝化是一種經(jīng)濟(jì)高效的硝酸鹽污染治理技術(shù)。將生物反硝化與可滲透反應(yīng)格柵技術(shù)(PRB)相結(jié)合是一種行之有效的原位修復(fù)技術(shù),具有價(jià)格經(jīng)濟(jì)、處理能力強(qiáng)且維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。該研究以NaOH溶液預(yù)處理的玉米稈(NaOH玉米稈)為電子供體,進(jìn)行反硝化批實(shí)驗(yàn)和可滲透墻模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證固相碳源的反硝化效果。首先,對(duì)碳源進(jìn)行釋放實(shí)驗(yàn)和反硝化批實(shí)驗(yàn)研究,比較其釋放性能和反硝化效果從而優(yōu)選出合適的固相碳源。然后使用優(yōu)選出的NaOH玉米稈進(jìn)行可滲透墻模擬實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證其作為固相碳源的反硝化效果。最后針對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)出水細(xì)菌數(shù)超標(biāo)現(xiàn)象進(jìn)行生物慢濾處理水中細(xì)菌實(shí)驗(yàn)。研究表明:(1)NaOH玉米稈COD的釋放量和持久性均優(yōu)于其他6種碳源,同時(shí)NaOH玉米稈釋放含氮化合物的量明顯少于其他6種碳源。不同氮負(fù)荷條件下的反硝化實(shí)驗(yàn)中,NaOH玉米稈作為反硝化碳源時(shí),硝酸鹽氮去除率最高(93%),亞硝酸鹽氮和氨氮的積累量少,是最合適的反硝化碳源。(2)以NaOH玉米稈為可滲透反應(yīng)墻模擬實(shí)驗(yàn)的固相碳源,反硝化效果優(yōu)于玉米稈的反硝化效果。靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)中,未接種微生物的實(shí)驗(yàn)組與接種微生物實(shí)驗(yàn)組反硝化效果幾乎一致(92%),這說(shuō)明靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中地下水本身的微生物就能滿足反硝化對(duì)微生物的需求。動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)中,未接種微生物實(shí)驗(yàn)組的硝酸鹽去除率遠(yuǎn)低于接種微生物實(shí)驗(yàn)組,這說(shuō)明在動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)中,接種微生物有利于生物膜的生成,能大幅度提高反硝化效率。同時(shí)反硝化效果隨著水力停留時(shí)間的增加而增加,這說(shuō)明較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間有利于反硝化的進(jìn)行。(3)在生物慢濾處理水中細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)進(jìn)水分別為PRB模擬實(shí)驗(yàn)出水和實(shí)際生活污染水時(shí),細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌的去除效果都隨著HRT的增加而增加。本研究為可滲透反應(yīng)墻在原位修復(fù)工程中的實(shí)際應(yīng)用提供了技術(shù)參考,有助于地下水硝酸鹽原位修復(fù)技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
【關(guān)鍵詞】:地下水 硝酸鹽 可滲透反應(yīng)格柵技術(shù) 預(yù)處理 玉米稈
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X523
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-30
- 1.1 地下水硝酸鹽污染10-16
- 1.1.1 硝酸鹽污染現(xiàn)狀10-11
- 1.1.2 硝酸鹽污染來(lái)源11-13
- 1.1.3 硝酸鹽污染危害13-14
- 1.1.4 地下水中硝酸鹽的轉(zhuǎn)化過(guò)程14-15
- 1.1.5 地下水硝酸鹽污染的控制對(duì)策15-16
- 1.2 地下水中硝酸鹽污染治理技術(shù)研究進(jìn)展16-24
- 1.2.1 物理修復(fù)技術(shù)16-19
- 1.2.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)19-21
- 1.2.3 生物修復(fù)技術(shù)21-24
- 1.3 可滲透反應(yīng)格柵修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展24-26
- 1.3.1 可滲透反應(yīng)格柵原理24-25
- 1.3.2 可滲透反應(yīng)格柵研究現(xiàn)狀25-26
- 1.4 研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)26-28
- 1.4.1 研究目的26-27
- 1.4.2 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)27-28
- 1.5 技術(shù)路線28-30
- 第2章 反硝化固相碳源的優(yōu)化研究30-52
- 2.1 引言30-31
- 2.2 材料與方法31-36
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑31-32
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料32-34
- 2.2.3 實(shí)驗(yàn)裝置34
- 2.2.4 實(shí)驗(yàn)方法34-36
- 2.2.5 分析方法36
- 2.3 結(jié)果與討論36-50
- 2.3.1 固相碳源釋放實(shí)驗(yàn)研究36-40
- 2.3.2 固相碳源反硝化批實(shí)驗(yàn)研究40-49
- 2.3.3 固相碳源與浸出液成分分析49-50
- 2.4 小結(jié)50-52
- 第3章 可滲透反應(yīng)墻模擬研究52-82
- 3.1 引言52
- 3.2 材料與方法52-55
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑52
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料52-53
- 3.2.3 實(shí)驗(yàn)裝置53-54
- 3.2.4 實(shí)驗(yàn)方法54-55
- 3.2.5 分析方法55
- 3.3 結(jié)果與討論55-80
- 3.3.1 反應(yīng)裝置的啟動(dòng)55-56
- 3.3.2 可滲透反應(yīng)墻靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)研究56-66
- 3.3.3 可滲透反應(yīng)墻動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)研究66-79
- 3.3.4 固相碳源表征分析79-80
- 3.4 小結(jié)80-82
- 第4章 生物慢濾處理PRB出水細(xì)菌研究82-89
- 4.1 引言82-83
- 4.2 材料與方法83-86
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)用水83-84
- 4.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置84-85
- 4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法85
- 4.2.4 分析方法85-86
- 4.3 結(jié)果與討論86-88
- 4.3.1 細(xì)菌微污染實(shí)驗(yàn)研究86-87
- 4.3.2 細(xì)菌重污染實(shí)驗(yàn)研究87-88
- 4.4 小結(jié)88-89
- 第5章 結(jié)論與建議89-91
- 5.1 結(jié)論89-90
- 5.2 建議90-91
- 參考文獻(xiàn)91-97
- 致謝97-98
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷98
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