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硝酸盐是我国地下水污染的主要成分。生物法脱氮因其经济、环保、易操作,逐渐成为地下水脱氮的主要发展趋势。
本课题在前人研究的基础上,应用微生物反硝化原理和原位修复理论,结合地下水硝酸盐污染的实际状况,通过室内模拟实验,试图寻求一种新的高效廉价的反硝化碳源,以达到治理地下水硝酸盐污染的目的。
根据现场调研和分析,结合原位修复影响因素探究,进行了地下水原位修复的可行性研究。结果表明:研究区地下水环境有利于反硝化作用的进行,碳源为反硝化作用的主要限制因子。
通过摇瓶实验,筛选出最优碳源乙酸钠。投加多种碳源进行硝酸盐降解时效性、用量及廉价易得性的对照试验,得出乙酸钠为高效廉价的有机碳源；通过最佳配入量比的探究实验,得出乙酸钠的最佳投加浓度为0.33g／L；通过不同浓度梯度硝酸盐氮的降解实验,得出该配入量比适用于硝酸盐氮浓度≤50mg／L的情况,对研究区硝酸盐污染修复有很强的实用性；考虑到现场条件的复杂性,为最大程度的利用微生物,同时开展了复合碳源对地下水反硝化作用影响的试验研究,在有效碳源投加量相同的情况下,乙酸钠+乙醇对硝酸盐氮的降解效率达100％,降解速率也较快,但是投加复合碳源时氨氮浓度较高。
在砂柱、砂槽模拟修复实验中对乙酸钠投加量进行了探究。砂柱实验中,在流量为12L／d,进水硝酸盐氮浓度为50mg／L,乙酸钠投浓度为0.24g／L时,硝酸盐得到了有效的降解,同时不会造成二次污染；在不同水力停留时间下即泵的转速≤25r／min时,出水三氮和TOC均达标。
在砂槽实验中,前期进行了一次性投加实验,在流量为12L／d,进水硝酸盐氮浓度为50mg／L,投加15g乙酸钠时,出水三氮和TOC均达标；通过后期的连续性投加实验,确定每三天投加10g乙酸钠。
针对污染的实际情况,在室内模拟修复实验的基础上所得实验参数对地下水硝酸盐污染野外修复实验具有一定参考价值。