碳源、温度及水力停留时间对地下水硝酸盐的去除效果

摘要：

采用生物修复方法,通过实验室模拟试验,比较水稻秸秆、玉米芯和报纸3种不同固体碳源在不同温度和水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)条件下对地下水硝酸盐的去除效果,以便筛选出优质固体碳源为污染场地应用提供参考.结果表明,以水稻秸秆和玉米芯作为碳源,硝酸盐的去除效果最佳.在初始硝酸盐质量浓度为30 mg/L(以 N 计)条件下,硝酸盐去除率均在24 h 内达到100%,并且产生的亚硝酸盐质量浓度较低,亚硝酸盐有短暂升高现象但24 h 之后降至0.1 mg/L 以下,因此水稻秸秆和玉米芯可作为较优质的固体碳源.在4个不同温度条件下(15,20,25,30℃),添加3种碳源的反硝化效果均表现为温度越高硝酸盐去除率越高,同时去除率达到100%所用时间越短,产生的亚硝酸盐质量浓度越低,而且温度在25~30℃时反硝化效果达到最优.筛选出的2种较优碳源水稻秸秆和玉米芯,在不同 HRT 条件下(6.7,10,20,40 h)均表现为 HRT 越长,硝酸盐质量浓度有显著降低,亚硝酸盐质量浓度峰值越低且降低的也越快.以玉米芯为碳源时,在不同 HRT 条件下,铵态氮质量浓度均随时间逐渐降低,在30 h 之内降至5 mg/L 以下；以秸秆为碳源时,铵态氮质量浓度则呈现先升高后降低趋势并且呈现 HRT 越长铵态氮质量浓度累积越高,整体呈现铵态氮质量浓度高于玉米芯.以玉米芯为碳源时,pH 略低,在5~6范围内波动；以秸秆为碳源时 pH 值波动范围为6.5~7.5,更适宜微生物生长.结果证明,秸秆和玉米芯为较优质碳源,但各有不足之处,在实际应用中应结合场地水流速度、pH 等条件选择相对更优碳源,也可将二者混合使用使优势互补.

关键词：地下水、硝酸盐去除、碳源、温度、水力停留时间

分类号：X523(水体污染及其防治)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划资助项目2012AA062603

在线出版日期：2014-06-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：314-321