傍河區(qū)地下水氨氮污染修復(fù)的PRB技術(shù)研究及工程有效性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-19 15:44
傍河水源地是我國北方地區(qū)重要的供水水源,其氨氮污染問題因人類活動(dòng)及地表水污染影響而日益凸顯。作為一種有效的地下水污染修復(fù)技術(shù),滲透反應(yīng)格柵(Permeable Reactive Barrier, PRB)以其無動(dòng)力運(yùn)行、環(huán)境影響小和維護(hù)成本低的特點(diǎn)得到越來越廣泛的關(guān)注。然而,傍河區(qū)含水層高滲透性、氧化還原條件復(fù)雜的特點(diǎn)使得PRB的應(yīng)用受到限制。本文針對(duì)傍河區(qū)地下水氨氮污染問題,研發(fā)了復(fù)合介質(zhì)滲透反應(yīng)格柵修復(fù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)傍河區(qū)地下水氨氮污染的有效去除,并進(jìn)行了示范工程應(yīng)用。論文取得以下研究成果:(1)針對(duì)傍河水源區(qū)含水層滲透性大的特點(diǎn),本文開發(fā)了以吸附性高、顆粒粒徑大、滲透性強(qiáng)的沸石作為PRB的反應(yīng)介質(zhì),解決了傍河水源區(qū)PRB截獲地下水流寬度小、反應(yīng)滯留時(shí)間短的問題。研究區(qū)受污染含水層滲透系數(shù)K=60-80m/d,本文篩選的沸石粒徑3-5mm,滲透系數(shù)K=700-800m/d,且對(duì)氨氮具有“快速吸附,緩慢平衡”特征,對(duì)氨氮最大飽和吸附量可達(dá)9.30mg/g。(2)針對(duì)研究區(qū)地下水中不利于氨氮硝化反應(yīng)的還原性環(huán)境問題,本文開發(fā)了以釋氧材料和沸石為主的復(fù)合介質(zhì)滲透反應(yīng)格柵技術(shù),通過改變地下水...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
圖表目錄
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 地下水氨氮污染原因、途徑及危害
1.1.2 傍河區(qū)地下水氨氮污染特殊性與復(fù)雜性
1.1.3 我國地下水污染防治工作進(jìn)展
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 傍河區(qū)地下水氨氮污染修復(fù)技術(shù)
1.2.2 PRB 技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.3 存在問題
1.3 研究意義
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 技術(shù)路線
第2章 研究區(qū)水文地質(zhì)條件及污染特征
2.1 自然環(huán)境
2.1.1 自然地理
2.1.2 地形地貌
2.2 水文地質(zhì)條件
2.2.1 含水層特征
2.2.2 地下水流動(dòng)態(tài)
2.3 地下水氨氮污染特征
2.4 本章小結(jié)
第3章 PRB 去除氨氮反應(yīng)介質(zhì)研究
3.1 PRB 去除氨氮的機(jī)理分析
3.1.1 PRB 介質(zhì)反應(yīng)性分析
3.1.2 PRB 介質(zhì)滲透性分析
3.2 PRB 去除氨氮的介質(zhì)材料實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.2.2 結(jié)果與討論
3.3 本章小結(jié)
第4章 PRB 去除氨氮的可行性分析
4.1 復(fù)合 PRB 柱實(shí)驗(yàn)去除氨氮可行性分析
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.2 結(jié)果與討論
4.2 中試試驗(yàn)去除氨氮效果分析
4.2.1 中試試驗(yàn)概況
4.2.2 結(jié)果分析及討論
4.3 本章小結(jié)
第5章 PRB 示范工程及有效性分析
5.1 PRB 示范工程設(shè)計(jì)模擬
5.1.1 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件概化
5.1.2 數(shù)學(xué)模型的建立與求解
5.1.3 不同 PRB 方案效果分析
5.2 PRB 示范工程概況
5.2.1 PRB 示范工程構(gòu)建概況
5.2.2 PRB 監(jiān)測(cè)分析方法
5.3 場(chǎng)地地下水氨氮去除效果分析
5.3.1 場(chǎng)地氨氮背景濃度分析
5.3.2 PRB 去除氨氮效果分析
5.4 水文地球化學(xué)特征變化分析
5.5 PRB 長期有效性簡(jiǎn)單初步分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]零價(jià)鐵PRB技術(shù)在地下水原位修復(fù)中的研究進(jìn)展[J]. 劉翔,唐翠梅,陸兆華,盧欣,李淼. 環(huán)境科學(xué)研究. 2013(12)
[2]Fe0-PRB在放射性廢水處理中的研究與展望[J]. 高國振,王銀,陳晶. 廣東化工. 2013(13)
[3]修復(fù)鉻污染地下水的可滲透反應(yīng)墻介質(zhì)篩選[J]. 王興潤,翟亞麗,舒新前,朱文會(huì),何潔,劉鋒,于泓錦. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(07)
[4]海綿鐵作為滲透反應(yīng)墻介質(zhì)去除地下水中NO3--N的初步研究[J]. 顧瑩瑩,雷亞妮,高孟春,賈永剛,李鴻江. 環(huán)境污染與防治. 2013(04)
[5]生物可滲透性反應(yīng)墻修復(fù)石油烴污染地下水的效果及微生物多樣性研究[J]. 劉虹,張?zhí)m英,劉娜,高松,李志萍. 環(huán)境污染與防治. 2013(03)
[6]微污染水源水中氨氮去除研究[J]. 鄭涵,姜萍萍. 城鎮(zhèn)供水. 2013(01)
[7]污染河水對(duì)淺層地下水環(huán)境的影響范圍研究[J]. 寇文杰,江岳,林健,趙微. 人民黃河. 2012(12)
[8]滲透反應(yīng)格柵去除地下水中銨的化學(xué)生物聯(lián)合柱研究[J]. 孔祥科,馬劍飛,楊應(yīng)釗,劉菲,畢二平. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2012(12)
[9]可滲透反應(yīng)柵(墻)技術(shù)綜述[J]. 廖梓龍,魏永富,郭中小,龍胤慧. 水資源保護(hù). 2012(06)
[10]PRB修復(fù)鉻污染地下水反應(yīng)介質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 劉曉蒙,張煥禎,劉峻平. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2012(S1)
博士論文
[1]沈陽渾河傍河區(qū)域地下水氮素污染研究[D]. 王俊杰.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[2]原位修復(fù)石油烴污染地下水的PRB技術(shù)及長效性研究[D]. 劉虹.吉林大學(xué) 2012
[3]銨態(tài)氮在包氣帶介質(zhì)中的吸附機(jī)制及轉(zhuǎn)化去除研究[D]. 陳堅(jiān).中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[4]Fe0-PRB修復(fù)地下水中鉻鉛復(fù)合污染的研究[D]. 李雅.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于數(shù)值模擬的李官水源地地下水污染PRB優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 嚴(yán)建偉.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[2]鋼渣作為PRB介質(zhì)修復(fù)砷污染地下水的研究[D]. 廖國權(quán).山西大學(xué) 2012
[3]腐殖酸共存條件下沸石對(duì)氨氮的去除特性及機(jī)理研究[D]. 張英.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[4]復(fù)合介質(zhì)滲透反應(yīng)格柵去除地下水中氨氮的柱實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孔祥科.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[5]間歇性離子交換—電再生技術(shù)去除水中硝酸鹽[D]. 畢晶晶.中國海洋大學(xué) 2011
[6]模擬降雨條件下非均質(zhì)包氣帶中“三氮”遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究[D]. 劉超.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[7]砷污染地下水修復(fù)的滲透反應(yīng)墻材料篩選及除砷機(jī)理研究[D]. 馬琳.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[8]可滲透反應(yīng)墻處理酸性礦山廢水實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陶征義.貴州大學(xué) 2009
[9]應(yīng)用可滲透反應(yīng)墻技術(shù)修復(fù)被污染河水的試驗(yàn)研究[D]. 駱其金.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[10]雙層可滲透生物反應(yīng)格柵去除地下水中MTBE的研究[D]. 朱琳.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3089817
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
圖表目錄
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 地下水氨氮污染原因、途徑及危害
1.1.2 傍河區(qū)地下水氨氮污染特殊性與復(fù)雜性
1.1.3 我國地下水污染防治工作進(jìn)展
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 傍河區(qū)地下水氨氮污染修復(fù)技術(shù)
1.2.2 PRB 技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.3 存在問題
1.3 研究意義
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 技術(shù)路線
第2章 研究區(qū)水文地質(zhì)條件及污染特征
2.1 自然環(huán)境
2.1.1 自然地理
2.1.2 地形地貌
2.2 水文地質(zhì)條件
2.2.1 含水層特征
2.2.2 地下水流動(dòng)態(tài)
2.3 地下水氨氮污染特征
2.4 本章小結(jié)
第3章 PRB 去除氨氮反應(yīng)介質(zhì)研究
3.1 PRB 去除氨氮的機(jī)理分析
3.1.1 PRB 介質(zhì)反應(yīng)性分析
3.1.2 PRB 介質(zhì)滲透性分析
3.2 PRB 去除氨氮的介質(zhì)材料實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.2.2 結(jié)果與討論
3.3 本章小結(jié)
第4章 PRB 去除氨氮的可行性分析
4.1 復(fù)合 PRB 柱實(shí)驗(yàn)去除氨氮可行性分析
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.2 結(jié)果與討論
4.2 中試試驗(yàn)去除氨氮效果分析
4.2.1 中試試驗(yàn)概況
4.2.2 結(jié)果分析及討論
4.3 本章小結(jié)
第5章 PRB 示范工程及有效性分析
5.1 PRB 示范工程設(shè)計(jì)模擬
5.1.1 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件概化
5.1.2 數(shù)學(xué)模型的建立與求解
5.1.3 不同 PRB 方案效果分析
5.2 PRB 示范工程概況
5.2.1 PRB 示范工程構(gòu)建概況
5.2.2 PRB 監(jiān)測(cè)分析方法
5.3 場(chǎng)地地下水氨氮去除效果分析
5.3.1 場(chǎng)地氨氮背景濃度分析
5.3.2 PRB 去除氨氮效果分析
5.4 水文地球化學(xué)特征變化分析
5.5 PRB 長期有效性簡(jiǎn)單初步分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]零價(jià)鐵PRB技術(shù)在地下水原位修復(fù)中的研究進(jìn)展[J]. 劉翔,唐翠梅,陸兆華,盧欣,李淼. 環(huán)境科學(xué)研究. 2013(12)
[2]Fe0-PRB在放射性廢水處理中的研究與展望[J]. 高國振,王銀,陳晶. 廣東化工. 2013(13)
[3]修復(fù)鉻污染地下水的可滲透反應(yīng)墻介質(zhì)篩選[J]. 王興潤,翟亞麗,舒新前,朱文會(huì),何潔,劉鋒,于泓錦. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(07)
[4]海綿鐵作為滲透反應(yīng)墻介質(zhì)去除地下水中NO3--N的初步研究[J]. 顧瑩瑩,雷亞妮,高孟春,賈永剛,李鴻江. 環(huán)境污染與防治. 2013(04)
[5]生物可滲透性反應(yīng)墻修復(fù)石油烴污染地下水的效果及微生物多樣性研究[J]. 劉虹,張?zhí)m英,劉娜,高松,李志萍. 環(huán)境污染與防治. 2013(03)
[6]微污染水源水中氨氮去除研究[J]. 鄭涵,姜萍萍. 城鎮(zhèn)供水. 2013(01)
[7]污染河水對(duì)淺層地下水環(huán)境的影響范圍研究[J]. 寇文杰,江岳,林健,趙微. 人民黃河. 2012(12)
[8]滲透反應(yīng)格柵去除地下水中銨的化學(xué)生物聯(lián)合柱研究[J]. 孔祥科,馬劍飛,楊應(yīng)釗,劉菲,畢二平. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2012(12)
[9]可滲透反應(yīng)柵(墻)技術(shù)綜述[J]. 廖梓龍,魏永富,郭中小,龍胤慧. 水資源保護(hù). 2012(06)
[10]PRB修復(fù)鉻污染地下水反應(yīng)介質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 劉曉蒙,張煥禎,劉峻平. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2012(S1)
博士論文
[1]沈陽渾河傍河區(qū)域地下水氮素污染研究[D]. 王俊杰.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[2]原位修復(fù)石油烴污染地下水的PRB技術(shù)及長效性研究[D]. 劉虹.吉林大學(xué) 2012
[3]銨態(tài)氮在包氣帶介質(zhì)中的吸附機(jī)制及轉(zhuǎn)化去除研究[D]. 陳堅(jiān).中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[4]Fe0-PRB修復(fù)地下水中鉻鉛復(fù)合污染的研究[D]. 李雅.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于數(shù)值模擬的李官水源地地下水污染PRB優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 嚴(yán)建偉.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[2]鋼渣作為PRB介質(zhì)修復(fù)砷污染地下水的研究[D]. 廖國權(quán).山西大學(xué) 2012
[3]腐殖酸共存條件下沸石對(duì)氨氮的去除特性及機(jī)理研究[D]. 張英.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[4]復(fù)合介質(zhì)滲透反應(yīng)格柵去除地下水中氨氮的柱實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孔祥科.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[5]間歇性離子交換—電再生技術(shù)去除水中硝酸鹽[D]. 畢晶晶.中國海洋大學(xué) 2011
[6]模擬降雨條件下非均質(zhì)包氣帶中“三氮”遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究[D]. 劉超.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[7]砷污染地下水修復(fù)的滲透反應(yīng)墻材料篩選及除砷機(jī)理研究[D]. 馬琳.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[8]可滲透反應(yīng)墻處理酸性礦山廢水實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陶征義.貴州大學(xué) 2009
[9]應(yīng)用可滲透反應(yīng)墻技術(shù)修復(fù)被污染河水的試驗(yàn)研究[D]. 駱其金.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[10]雙層可滲透生物反應(yīng)格柵去除地下水中MTBE的研究[D]. 朱琳.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3089817
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