本文關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液污染地下水原位厭氧生物氧化修復(fù)技術(shù)研究

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【摘要】：滲濾液是垃圾填埋過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水,具有成分復(fù)雜、有機(jī)物及氨氮含量高、水質(zhì)隨季節(jié)波動(dòng)大等特點(diǎn)。滲濾液一旦發(fā)生滲漏,將對(duì)地下水環(huán)境質(zhì)量安全和人體健康帶來(lái)不容忽視的安全隱患。難降解有機(jī)物和氨氮作為滲濾液的特征污染物,闡明其在包氣帶、含水層中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律可為實(shí)際地下水污染場(chǎng)地的調(diào)查與防治提供科學(xué)依據(jù),然而目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究仍舊較少。Fe(III)生物還原過(guò)程作為含水層自然衰減作用的重要組成部分,它不僅密切影響著陸地生態(tài)系統(tǒng)中C、N、O、P等元素的自然循環(huán),在含水層污染物的自然降解過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用;采取人工措施對(duì)Fe(III)生物還原過(guò)程進(jìn)行強(qiáng)化,并應(yīng)用于地下水污染修復(fù),值得進(jìn)一步深入研究。本研究模擬了老齡滲濾液中有機(jī)物及氨氮在包氣帶、含水層中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程;通過(guò)馴化培養(yǎng)稻田土著微生物—異化Fe(III)還原菌,研究了以天然赤鐵礦為電子受體的厭氧生物氧化過(guò)程對(duì)有機(jī)物和氨氮等特征污染物的去除效能,探討了反應(yīng)機(jī)理;構(gòu)建柱實(shí)驗(yàn)、滲流槽實(shí)驗(yàn)?zāi)M滲濾液污染地下水原位厭氧生物氧化修復(fù)過(guò)程。主要結(jié)論如下:與類富里酸物質(zhì)相比類胡敏酸物質(zhì)更容易被包氣帶土壤吸附截留,氨氮及有機(jī)物在含水層中均呈現(xiàn)垂向不均勻沉降現(xiàn)象,這是因?yàn)槔淆g滲濾液中難降解有機(jī)物(如腐殖質(zhì)類)通常以密度大于水的重質(zhì)非水相液體(DNAPL)存在,表面帶負(fù)電荷氨氮與其發(fā)生靜電吸附作用共同沉聚至含水層底部。批實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,老齡滲濾液污染的地下水COD初始濃度為600mg/L、氨氮初始濃度為25mg N/L時(shí),反應(yīng)50天后COD生物去除率高達(dá)91.06%,碳酸氫鹽是最主要的降解產(chǎn)物;而氨氮生物去除率僅為31.25%,亞硝酸鹽氮是其主要的去除產(chǎn)物。COD初始濃度在50~600mg/L范圍內(nèi)時(shí),COD濃度越高,反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),這是因?yàn)槲⑸锢糜袡C(jī)碳源進(jìn)行新陳代謝降解污染物的能力有限。柱實(shí)驗(yàn)進(jìn)水地下水COD初始濃度為400mg/L、氨氮初始濃度為16 mg N/L時(shí),COD與氨氮的最高去除率分別為77.50%、45.12%;滲流槽實(shí)驗(yàn)進(jìn)水COD初始濃度為884.82mg/L、氨氮初始濃度為203.16 mg N/L時(shí),COD與氨氮的最高去除率分別為81.51%、12.26%。含水層填充介質(zhì)為均質(zhì)石英砂(粒徑1~2mm)且水力停留時(shí)間為48h左右時(shí),2~4mm規(guī)格赤鐵礦滲透性良好,滲透系數(shù)K值在(1.87~5.52)×10~3 cm·d~(-1)范圍內(nèi)。修復(fù)過(guò)程模擬結(jié)果表明地下水流動(dòng)狀態(tài)下,厭氧生物氧化過(guò)程對(duì)老齡滲濾液有機(jī)污染地下水中COD的去除效果整體較好,而氨氮去除率仍舊較低。本研究可為實(shí)際地下水污染場(chǎng)地的調(diào)查、污染防治提供一定的理論依據(jù)。此外,還可為滲濾液傳統(tǒng)處理工藝難降解有機(jī)物處理成本高、膜濃縮液減量難提供新的解決辦法。本研究提出的滲濾液污染地下水原位厭氧生物氧化修復(fù)新技術(shù),可為老齡滲濾液有機(jī)污染地下水的實(shí)際場(chǎng)地修復(fù)工程中赤鐵礦投加量、微生物富集培養(yǎng)方式、水力停留時(shí)間、反應(yīng)介質(zhì)滲透系數(shù)等參數(shù)的確定提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X523

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本文編號(hào)：1271366