地下水硝酸鹽污染的固相反硝化原位修復(fù)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 05:08
本研究依托于國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)——“南水北調(diào)中線總干渠水質(zhì)安全保障關(guān)鍵技術(shù)與工程示范課題”,以保障地下水水質(zhì)安全為目標(biāo),研發(fā)地下水硝酸鹽污染修復(fù)應(yīng)用技術(shù)。研究顯示,利用核桃殼、褐煤、陶粒作為固相有機(jī)碳源載體,對(duì)地下水硝酸鹽污染進(jìn)行原位修復(fù)是可行的。本文首先通過(guò)收集國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)地褐煤(1#、2#、3#、4#)、無(wú)煙煤及焦炭半惰性有機(jī)碳源載體并進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)分析,采用靜態(tài)試驗(yàn)和柱試驗(yàn)對(duì)其反硝化效能進(jìn)行對(duì)比,運(yùn)用16S rDNA基因序列分子生物學(xué)分析方法,解析反應(yīng)器內(nèi)的微生物群形態(tài)。發(fā)現(xiàn)褐煤對(duì)硝酸鹽的去除率隨著HRT縮短呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。反硝化速率隨著溫度的升高而增加。4種褐煤反應(yīng)柱的反硝化速率從高到低依次為3#褐煤>1#褐煤>2#褐煤>4#褐煤。進(jìn)水NO3--N濃度與反硝化速率呈線性關(guān)系。且3#褐煤反應(yīng)柱內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌種為假單胞菌和伯克氏菌,其中假單胞菌占85.3%,伯克氏菌占6.9%。對(duì)已遴選出的3#褐煤與高效掛膜輕質(zhì)生物陶粒、核桃殼進(jìn)行對(duì)比。在無(wú)外加碳源條件下,陶粒反應(yīng)柱對(duì)硝酸鹽沒(méi)有明顯的去除率;在投加碳源而未加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)...
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 我國(guó)地下水資源概況
1.1.1 地下水資源利用概況
1.1.2 我國(guó)地下水污染現(xiàn)狀
1.2 地下水中硝酸鹽污染概況
1.2.1 地下水中硝酸鹽污染的現(xiàn)狀
1.2.2 地下水中硝酸鹽污染的來(lái)源
1.2.3 地下水中硝酸鹽污染的危害
1.2.4 地下水中硝酸鹽轉(zhuǎn)化過(guò)程
1.3 地下水中硝酸鹽污染去除技術(shù)
1.3.1 物化處理技術(shù)
1.3.2 化學(xué)處理技術(shù)
1.3.3 生物處理技術(shù)
1.3.4 固相有機(jī)碳源載體研究現(xiàn)狀
1.4 課題的提出與研究?jī)?nèi)容
1.4.1 課題的目的及意義
1.4.2 課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 半惰性固相有機(jī)碳源載體反硝化研究
2.1 試驗(yàn)材料與方法
2.1.1 載體填料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.1.3 試驗(yàn)裝置
2.1.4 試驗(yàn)方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 半惰性固相有機(jī)碳源載體靜態(tài)試驗(yàn)
2.2.2 半惰性固相有機(jī)碳源載體動(dòng)態(tài)試驗(yàn)
2.2.3 水力停留時(shí)間(HRT)的影響
2.2.4 溫度的影響
2.2.5 進(jìn)水NO-3-N濃度的影響
2.2.6 pH的影響
2.2.7 16SrDNA文庫(kù)對(duì)反應(yīng)器內(nèi)微生物群落分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 半惰性與惰性、非惰性固相載體反硝化對(duì)比研究
3.1 試驗(yàn)材料與方法
3.1.1 載體填料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
3.1.3 試驗(yàn)裝置
3.1.4 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 不投加碳源與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件下反硝化效果對(duì)比
3.2.2 投加碳源而未投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件下反硝化效果對(duì)比
3.2.3 投加碳源及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件下反硝化效果對(duì)比
3.2.4 微生物強(qiáng)化條件下反硝化效果對(duì)比
3.2.5 反硝化過(guò)程出水急性毒性分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 固相有機(jī)碳源載體槽試驗(yàn)?zāi)M研究
4.1 試驗(yàn)材料與方法
4.1.1 載體填料
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
4.1.3 試驗(yàn)裝置
4.1.4 試驗(yàn)方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 反應(yīng)裝置的啟動(dòng)
4.2.2 水力停留時(shí)間(HRT)的影響
4.2.3 進(jìn)水NO-3-N濃度的影響
4.2.4 pH的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 固相有機(jī)碳源載體原位修復(fù)試驗(yàn)研究及工程示范
5.1 長(zhǎng)春地下水硝酸鹽污染固相有機(jī)碳源載體原位修復(fù)
5.1.1 原位修復(fù)系統(tǒng)
5.1.2 原水水質(zhì)
5.1.3 主要水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法
5.1.4 系統(tǒng)運(yùn)行效果
5.2 河南地下水硝酸鹽污染固相有機(jī)碳源載體原位修復(fù)
5.2.1 原位修復(fù)系統(tǒng)
5.2.2 原水水質(zhì)
5.2.3 主要水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法
5.2.4 系統(tǒng)運(yùn)行效果
5.3 南水北調(diào)中線總干渠焦作段地下水硝酸鹽污染原位修復(fù)示范工程
5.3.1 工程概況
5.3.2 工程設(shè)計(jì)依據(jù)
5.3.3 工程總體布置
5.3.4 工程運(yùn)行效果
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地下水硝酸鹽去除技術(shù)進(jìn)展[J]. 張立輝,曹國(guó)民,盛梅,劉勇弟,張子間. 凈水技術(shù). 2010(05)
[2]淺談地下水硝酸鹽污染[J]. 浮海梅,金云霄. 地下水. 2009(03)
[3]以稻草為碳源和生物膜載體去除水中的硝酸鹽[J]. 邵留,徐祖信,金偉,尹海龍,朱柏榮. 環(huán)境科學(xué). 2009(05)
[4]乙醇對(duì)地下水中硝酸鹽去除作用的研究[J]. 張燕,陳余道,渠光華. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2008(12)
[5]幾種真菌對(duì)煤炭的固體溶煤轉(zhuǎn)化研究[J]. 張明旭,徐敬堯,歐澤深. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(04)
[6]青島市地下水中硝酸鹽氮的污染及其影響因素分析[J]. 趙秀春,王成見(jiàn),孟春霞. 水文. 2008(05)
[7]零價(jià)鐵還原法脫除地下水中硝酸鹽的研究[J]. 郝志偉,李亮,馬魯銘. 中國(guó)給水排水. 2008(17)
[8]用于地下水原位生物脫氮的緩釋碳源材料性能研究[J]. 王允,張旭,張大奕,李廣賀,周貴忠. 環(huán)境科學(xué). 2008(08)
[9]以麥稈作為好氧反硝化碳源的研究[J]. 劉江霞,羅澤嬌,靳孟貴,廉晶晶,李永勇. 環(huán)境工程. 2008(02)
[10]氫自養(yǎng)反硝化去除飲用水中硝酸鹽的試驗(yàn)研究[J]. 陸彩霞,顧平. 環(huán)境科學(xué). 2008(03)
博士論文
[1]萃取膜生物反應(yīng)器去除地下水硝酸鹽研究[D]. 曹敬華.中國(guó)海洋大學(xué) 2006
碩士論文
[1]去除地下水硝酸鹽PRB介質(zhì)試驗(yàn)研究[D]. 童桂華.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
[2]煤的微生物溶解及液化機(jī)理的研究[D]. 王英.山東科技大學(xué) 2006
[3]煤表面的大豆蛋白質(zhì)改性及其生物降解研究[D]. 郭蓉.西安科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):2986395
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 我國(guó)地下水資源概況
1.1.1 地下水資源利用概況
1.1.2 我國(guó)地下水污染現(xiàn)狀
1.2 地下水中硝酸鹽污染概況
1.2.1 地下水中硝酸鹽污染的現(xiàn)狀
1.2.2 地下水中硝酸鹽污染的來(lái)源
1.2.3 地下水中硝酸鹽污染的危害
1.2.4 地下水中硝酸鹽轉(zhuǎn)化過(guò)程
1.3 地下水中硝酸鹽污染去除技術(shù)
1.3.1 物化處理技術(shù)
1.3.2 化學(xué)處理技術(shù)
1.3.3 生物處理技術(shù)
1.3.4 固相有機(jī)碳源載體研究現(xiàn)狀
1.4 課題的提出與研究?jī)?nèi)容
1.4.1 課題的目的及意義
1.4.2 課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 半惰性固相有機(jī)碳源載體反硝化研究
2.1 試驗(yàn)材料與方法
2.1.1 載體填料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.1.3 試驗(yàn)裝置
2.1.4 試驗(yàn)方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 半惰性固相有機(jī)碳源載體靜態(tài)試驗(yàn)
2.2.2 半惰性固相有機(jī)碳源載體動(dòng)態(tài)試驗(yàn)
2.2.3 水力停留時(shí)間(HRT)的影響
2.2.4 溫度的影響
2.2.5 進(jìn)水NO-3-N濃度的影響
2.2.6 pH的影響
2.2.7 16SrDNA文庫(kù)對(duì)反應(yīng)器內(nèi)微生物群落分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 半惰性與惰性、非惰性固相載體反硝化對(duì)比研究
3.1 試驗(yàn)材料與方法
3.1.1 載體填料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
3.1.3 試驗(yàn)裝置
3.1.4 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 不投加碳源與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件下反硝化效果對(duì)比
3.2.2 投加碳源而未投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件下反硝化效果對(duì)比
3.2.3 投加碳源及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件下反硝化效果對(duì)比
3.2.4 微生物強(qiáng)化條件下反硝化效果對(duì)比
3.2.5 反硝化過(guò)程出水急性毒性分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 固相有機(jī)碳源載體槽試驗(yàn)?zāi)M研究
4.1 試驗(yàn)材料與方法
4.1.1 載體填料
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
4.1.3 試驗(yàn)裝置
4.1.4 試驗(yàn)方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 反應(yīng)裝置的啟動(dòng)
4.2.2 水力停留時(shí)間(HRT)的影響
4.2.3 進(jìn)水NO-3-N濃度的影響
4.2.4 pH的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 固相有機(jī)碳源載體原位修復(fù)試驗(yàn)研究及工程示范
5.1 長(zhǎng)春地下水硝酸鹽污染固相有機(jī)碳源載體原位修復(fù)
5.1.1 原位修復(fù)系統(tǒng)
5.1.2 原水水質(zhì)
5.1.3 主要水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法
5.1.4 系統(tǒng)運(yùn)行效果
5.2 河南地下水硝酸鹽污染固相有機(jī)碳源載體原位修復(fù)
5.2.1 原位修復(fù)系統(tǒng)
5.2.2 原水水質(zhì)
5.2.3 主要水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法
5.2.4 系統(tǒng)運(yùn)行效果
5.3 南水北調(diào)中線總干渠焦作段地下水硝酸鹽污染原位修復(fù)示范工程
5.3.1 工程概況
5.3.2 工程設(shè)計(jì)依據(jù)
5.3.3 工程總體布置
5.3.4 工程運(yùn)行效果
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地下水硝酸鹽去除技術(shù)進(jìn)展[J]. 張立輝,曹國(guó)民,盛梅,劉勇弟,張子間. 凈水技術(shù). 2010(05)
[2]淺談地下水硝酸鹽污染[J]. 浮海梅,金云霄. 地下水. 2009(03)
[3]以稻草為碳源和生物膜載體去除水中的硝酸鹽[J]. 邵留,徐祖信,金偉,尹海龍,朱柏榮. 環(huán)境科學(xué). 2009(05)
[4]乙醇對(duì)地下水中硝酸鹽去除作用的研究[J]. 張燕,陳余道,渠光華. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2008(12)
[5]幾種真菌對(duì)煤炭的固體溶煤轉(zhuǎn)化研究[J]. 張明旭,徐敬堯,歐澤深. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(04)
[6]青島市地下水中硝酸鹽氮的污染及其影響因素分析[J]. 趙秀春,王成見(jiàn),孟春霞. 水文. 2008(05)
[7]零價(jià)鐵還原法脫除地下水中硝酸鹽的研究[J]. 郝志偉,李亮,馬魯銘. 中國(guó)給水排水. 2008(17)
[8]用于地下水原位生物脫氮的緩釋碳源材料性能研究[J]. 王允,張旭,張大奕,李廣賀,周貴忠. 環(huán)境科學(xué). 2008(08)
[9]以麥稈作為好氧反硝化碳源的研究[J]. 劉江霞,羅澤嬌,靳孟貴,廉晶晶,李永勇. 環(huán)境工程. 2008(02)
[10]氫自養(yǎng)反硝化去除飲用水中硝酸鹽的試驗(yàn)研究[J]. 陸彩霞,顧平. 環(huán)境科學(xué). 2008(03)
博士論文
[1]萃取膜生物反應(yīng)器去除地下水硝酸鹽研究[D]. 曹敬華.中國(guó)海洋大學(xué) 2006
碩士論文
[1]去除地下水硝酸鹽PRB介質(zhì)試驗(yàn)研究[D]. 童桂華.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
[2]煤的微生物溶解及液化機(jī)理的研究[D]. 王英.山東科技大學(xué) 2006
[3]煤表面的大豆蛋白質(zhì)改性及其生物降解研究[D]. 郭蓉.西安科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):2986395
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