生物強化PRB技術(shù)促進地下水中氨氮及COD降解
發(fā)布時間:2025-03-26 18:42
隨著人口激增及生活方式變化,城市垃圾量正快速增長,但早期的非衛(wèi)生垃圾填埋場防滲措施薄弱,長期泄露會對周圍地下水造成嚴(yán)重污染。本研究針對受到填埋場滲濾液污染的地下水,采用自然界分布廣泛、成本較低的赤鐵礦-生物組合作為可滲透反應(yīng)墻(PRB)修復(fù)技術(shù)的反應(yīng)填料,促進地下水中超標(biāo)的氨氮、COD降解。采用改進的widdel培養(yǎng)基富集培養(yǎng)來自淹水稻土的土著微生物,即具備Fe(III)還原功能的混合菌,再進行馴化。研究了均以赤鐵礦(α-Fe2O3)為電子受體,水稻土混合菌、單一腐敗希瓦氏菌分別為鐵還原菌的厭氧生物過程,探討體系中鐵氨氧化反應(yīng)進行的程度;本著“以廢治廢”的理念,采用小麥秸稈在高溫下熱解制備生物炭材料,加入生物炭作為電子穿梭介質(zhì)構(gòu)建強化體系,研究了電子穿梭機制對赤鐵礦厭氧生物過程的影響,探討降解反應(yīng)機制;構(gòu)建真實地下水動態(tài)柱實驗,優(yōu)化反應(yīng)柱運行參數(shù)。主要結(jié)論如下:兩種不同菌液(水稻土混合菌和腐敗希瓦氏菌)用于以赤鐵礦為電子受體的厭氧生物過程降解氨氮,混合菌作用下的體系氨氮去除率、總氮損失都高于單一腐敗菌反應(yīng)組;當(dāng)用高溫制備的生物炭材料強化混合菌-...
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1.緒論
1.1 研究背景
1.1.1 地下水資源現(xiàn)狀
1.1.2 垃圾滲濾液的產(chǎn)生及特征
1.1.3 垃圾滲濾液對地下水的污染
1.1.4 課題來源
1.2 地下水修復(fù)技術(shù)簡介
1.2.1 異位修復(fù)技術(shù)
1.2.2 原位修復(fù)技術(shù)
1.2.3 復(fù)合地下水修復(fù)技術(shù)
1.3 異化鐵還原反應(yīng)機制
1.3.1 鐵呼吸型還原菌的研究進展
1.3.2 Fe(III)呼吸機制的研究進展
1.3.3 鐵氨氧化反應(yīng)
1.4 研究目的及內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
2 實驗器材、試劑及分析方法
2.1 實驗主要試劑
2.2 實驗主要器材
2.3 實驗分析方法
3 赤鐵礦-微生物厭氧培養(yǎng)體系
3.1 引言
3.2 實驗方案
3.2.1 單一菌腐敗希瓦氏菌的培養(yǎng)
3.2.2 淹水稻土混合菌培養(yǎng)及優(yōu)化
3.2.3 合成赤鐵礦制備及混合菌馴化
3.2.4 赤鐵礦為電子受體的厭氧過程
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 混合菌培養(yǎng)優(yōu)化
3.3.2 不同菌液的單一赤鐵礦體系生物過程
3.4 本章小結(jié)
4 生物強化反應(yīng)體系的構(gòu)建
4.1 引言
4.2 實驗方案
4.2.1 實驗材料
4.2.2 生物炭表征及吸附實驗
4.2.3 地下水靜態(tài)降解的厭氧生物實驗
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 赤鐵礦對厭氧生物反應(yīng)體系的影響
4.3.2 電子穿梭體對厭氧生物反應(yīng)體系的影響
4.3.3 反應(yīng)機制探究
4.4 本章小結(jié)
5 模擬運行處理效果及參數(shù)優(yōu)化
5.1 引言
5.2 實驗方案
5.2.1 實驗裝置及填料
5.2.2 實驗柱模擬地下水修復(fù)
5.2.3 反應(yīng)單元影響因素優(yōu)化
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 最佳運行參數(shù)
5.3.2 反應(yīng)柱氮元素轉(zhuǎn)化
5.3.3 反應(yīng)柱 COD 降解效果
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
本文編號:4037645
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1.緒論
1.1 研究背景
1.1.1 地下水資源現(xiàn)狀
1.1.2 垃圾滲濾液的產(chǎn)生及特征
1.1.3 垃圾滲濾液對地下水的污染
1.1.4 課題來源
1.2 地下水修復(fù)技術(shù)簡介
1.2.1 異位修復(fù)技術(shù)
1.2.2 原位修復(fù)技術(shù)
1.2.3 復(fù)合地下水修復(fù)技術(shù)
1.3 異化鐵還原反應(yīng)機制
1.3.1 鐵呼吸型還原菌的研究進展
1.3.2 Fe(III)呼吸機制的研究進展
1.3.3 鐵氨氧化反應(yīng)
1.4 研究目的及內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
2 實驗器材、試劑及分析方法
2.1 實驗主要試劑
2.2 實驗主要器材
2.3 實驗分析方法
3 赤鐵礦-微生物厭氧培養(yǎng)體系
3.1 引言
3.2 實驗方案
3.2.1 單一菌腐敗希瓦氏菌的培養(yǎng)
3.2.2 淹水稻土混合菌培養(yǎng)及優(yōu)化
3.2.3 合成赤鐵礦制備及混合菌馴化
3.2.4 赤鐵礦為電子受體的厭氧過程
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 混合菌培養(yǎng)優(yōu)化
3.3.2 不同菌液的單一赤鐵礦體系生物過程
3.4 本章小結(jié)
4 生物強化反應(yīng)體系的構(gòu)建
4.1 引言
4.2 實驗方案
4.2.1 實驗材料
4.2.2 生物炭表征及吸附實驗
4.2.3 地下水靜態(tài)降解的厭氧生物實驗
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 赤鐵礦對厭氧生物反應(yīng)體系的影響
4.3.2 電子穿梭體對厭氧生物反應(yīng)體系的影響
4.3.3 反應(yīng)機制探究
4.4 本章小結(jié)
5 模擬運行處理效果及參數(shù)優(yōu)化
5.1 引言
5.2 實驗方案
5.2.1 實驗裝置及填料
5.2.2 實驗柱模擬地下水修復(fù)
5.2.3 反應(yīng)單元影響因素優(yōu)化
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 最佳運行參數(shù)
5.3.2 反應(yīng)柱氮元素轉(zhuǎn)化
5.3.3 反應(yīng)柱 COD 降解效果
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
致謝
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