地下水原位生物脫氮控釋碳源材料的研究.pdf

1、本文以聚乙烯醇(P)為骨架，玉米淀粉(S)為碳源，根據(jù)是否用硼酸(B)、凹凸棒石(A)和硫酸鈉(N)做改性處理，制備了一系列控釋碳源材料：GP、GSP、GSP-N、GSP-B、GSP-BN、GSP-A、GSP-AN、GSP-AB和GSP-ABN。
　　研究了GSP的釋碳性能和GP的反硝化可利用性，以及在以GSP為碳源的靜態(tài)反硝化實(shí)驗(yàn)中，不同營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)和不同粒徑對(duì)反硝化效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：冷凍解凍次數(shù)越多，GSP穩(wěn)定性越高，在純

2、水中就越不容易釋放；自來(lái)水中的GSP釋放程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于純水；PVA具有一定的抗生物降解性，不能作為反硝化的碳源，適宜作為碳源骨架；碳源材料在自來(lái)水中反硝化效率要高于在純水中反硝化效率；碳源材料粒徑越小，硝酸鹽轉(zhuǎn)化速率越快，但亞硝酸鹽氮、氨氮、TOC的累積程度并不會(huì)有所降低。
　　通過(guò)對(duì)GSP進(jìn)行改性，考察了不同改性方式對(duì)碳源材料脫氮性能的影響。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：綜合效益顯著的改性方式有ABN(凹凸棒石+硼酸+硫酸鈉)、N(硫酸鈉)

3、、AN(凹凸棒石+硫酸鈉)、BN(硼酸+硫酸鈉)四種，其中ABN綜合效益最好。
　　研究了以GSP-BN為PRB的活性材料的砂柱模擬實(shí)驗(yàn)的硝酸鹽去除情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在有效運(yùn)行期(48d)內(nèi)，當(dāng)進(jìn)水NO3--N濃度依次為20mg/L、30mg/L和40mg/L時(shí)，砂柱的NO3--N去除率分別保持在99.6%、92.3%和84.8%以上。出水NO2--N、NH4+-N濃度始終保持在1mg/L和2.3mg/L以下。PRB的NO3--

4、N去除速率分別為71.63gNO3--N/(m3·d)、91.08gNO3--N/(m3·d)和92.56g NO3--N/(m3·d)。PRB的TN去除速率分別為70.17gN/(m3·d)、68.18gN/(m3·d)和89.94gN/(m3·d)。砂柱出水TOC濃度進(jìn)水TOC濃度非常接近，說(shuō)明PRB釋放的有機(jī)質(zhì)被充分利用，基本不會(huì)造成有機(jī)物的二次污染。
　　通過(guò)正交設(shè)計(jì)優(yōu)化了碳源材料GSP-ABN各組分的配比。結(jié)果表明，當(dāng)P