氫自養(yǎng)反硝化法去除地下水中硝酸鹽的技術(shù)研究.pdf

1、針對(duì)我國(guó)地下水受硝酸鹽污染嚴(yán)重、威脅人類健康的現(xiàn)狀，重點(diǎn)研究了附著生長(zhǎng)型序批式反應(yīng)器內(nèi)以氫氣為電子供體的自養(yǎng)反硝化技術(shù)對(duì)地下水中硝酸鹽的去除效果，以滿足不斷提高的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　 硝酸鹽的還原反應(yīng)符合Michaelis-Menten雙動(dòng)力學(xué)模型。當(dāng)硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度高于10 mg/L時(shí)，兩物質(zhì)的還原反應(yīng)可近似用零級(jí)動(dòng)力學(xué)來(lái)描述，試驗(yàn)測(cè)得其零級(jí)動(dòng)力學(xué)常數(shù)分別為13.8～25.0 mg/(g·h)和12.3～18.7

2、mg/(g·h)。
　　 氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)能夠有效地去除地下水中的硝酸鹽，其最高去除速率為6.45 mg/(L·h)，總氮的最高去除速率為4.86 mg/(L·h)。反硝化過(guò)程中，反應(yīng)器內(nèi)的pH值不斷上升，最高達(dá)到10.56，引發(fā)鈣鎂離子沉積，影響了透氣膜對(duì)氫氣的擴(kuò)散效果以及生物膜的活性，造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。生物反硝化反應(yīng)引入的有機(jī)污染物較少，反應(yīng)前后的DOC僅增加了0.91 mg/L。
　　 氫氣壓力和pH值是影響反硝

3、化效果的主要因素。氫氣壓力高于40 kPa時(shí)，反硝化反應(yīng)不受其影響，低于25 kPa時(shí)硝酸鹽和總氮的去除速率均顯著降低。較低的pH值對(duì)反硝化有抑制作用，pH值為6時(shí)硝酸鹽的去除速率僅為1.8mg/(L·h)，pH為8時(shí)硝酸鹽的去除速率升高到3.13 mg/(L·h)。暫時(shí)性地缺少磷酸鹽對(duì)反硝化效果影響不大。
　　 反硝化過(guò)程中，反應(yīng)器內(nèi)存在亞硝酸鹽的累積，試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的最大濃度為11.32 mg/L。完全反硝化系數(shù)α可用于衡量