生物基質(zhì)強(qiáng)化地下滲濾系統(tǒng)脫氮效果及機(jī)理研究.pdf

1、針對地下滲濾系統(tǒng)脫氮效果欠佳問題，本文以生物基質(zhì)為填料，添加于土壤-煤渣分層地下滲濾系統(tǒng)中，構(gòu)建三套裝置。在考察填料理化性質(zhì)、優(yōu)化水力工況的基礎(chǔ)上，著重開展生物基質(zhì)強(qiáng)化脫氮效果及機(jī)理研究。主要研究成果如下：
　　1）對土壤、煤渣、生物基質(zhì)的滲透性能、有機(jī)質(zhì)含量、吸附性能等的研究結(jié)果表明，三種填料具有適宜的滲透性能，分層裝填可在豎直方向綜合利用填料，改善系統(tǒng)內(nèi)部氧化還原環(huán)境。土壤和煤渣均有穩(wěn)定的氨氮（磷）吸附性能，其氨氮最大吸附量分

2、別為0.873、1.014 mg/g，磷最大吸附量分別為0.227、0.232 mg/g；生物基質(zhì)經(jīng)浸泡后，會釋放氨氮（磷）和其它污染物，持續(xù)釋放時間為20 d；
　　2）1＃、2#、3#裝置中生物基質(zhì)添加量分別為62%、42%和0。各水力負(fù)荷下，裝置對COD的平均去除率均大于78%，對TP的平均去除率均大于98%，氮的去除效果受水力負(fù)荷的影響較大。通過優(yōu)化水力條件，綜合比較，確定裝置最佳運(yùn)行水力負(fù)荷為15 cm/d，此時，1#、

3、2#、3#裝置的NH4+-N平均去除率分別為27.55%、75.59%和80.00%，TN平均去除率分別為34.35%、60.63%和57.96%。
　　3）添加生物基質(zhì)可強(qiáng)化SWI脫氮效果，在15 cm/d運(yùn)行時，以生物基質(zhì)添加量為42%的2#裝置的脫氮效果最佳，與3#裝置比較，其平均出水流速從2.68 mL/min減小至2.43 mL/min，裝置滲透性能降低，且出水中NH4+-N、NO3--N分別占TN的45.9%、46.8

4、%，生物基質(zhì)的強(qiáng)化脫氮效果主要是降低裝置滲透性能，改善裝置內(nèi)局部氧化還原環(huán)境；
　　4）在2#裝置60~80 cm層高處主要完成對TN的去除，80 cm層高出水C/N為6.78，生物基質(zhì)可釋放有機(jī)物，并能補(bǔ)充反硝化過程所需的碳源；添加生物基質(zhì)可增強(qiáng)SWI內(nèi)氮還原酶的活性，與TN去除率相關(guān)性顯著的氮還原酶為Ure和NIR，裝置Ure、NIR大小依次均為2#裝置＞3#裝置；SWI各層高填料上優(yōu)勢類群均為變形菌門和酸桿菌門，添加生物基質(zhì)