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1、地下水修复工程目录PAGE DIRECTORY01硝酸盐反硝化脱氮原理02脱氮墙的结构设计03反应介质的选择04影响硝酸盐去除效果的主要因素地下水硝酸盐污染严重。硝酸盐污染主要来自农业氮素化肥流失、工业废水和生活污水的排放。硝酸盐以NO3-形式存在，进入生物体后形成亚硝酸盐。地下水硝酸盐去除方法：物理化学、化学法和生物法。以反硝化为基础的生物法是最经济，广泛使用。地下水修复工程物理修复主要包括空气注入法、蒸馏、电渗析、反渗透等技术。污染地下水修复技术化学还原修复技术（催化剂脱氮）生物反硝化法（菌脱氮）、植物修复渗透反应墙permeable reactive barriers(PRB)。在污染水
2、土原位设置一个填充有活性反应介质材料的反应屏障区，当污染地下水通过该反应屏障区时，污染物质依靠自然水力运输通过预先设计好的介质，介质对溶解的有机物、金属、核素及其他污染物进行降解、吸附、沉淀或去除，达到对污染土壤及地下水进行修复的目标。地下水修复工程地下水修复工程注意反应墙的渗透系数应大于含水层的渗透系数,以最大限度降低对地下水流场的影响;根据污染物类型和分布状况,通过室内试验,选择适合的介质材料、墙体规模和方位,以保证修复效果;地下水修复工程注意置必要的监测井,以监控PRB 的性能,保证其长期安全运行和降低当地生态环境的不良影响;尽可能做到安全、经济、技术及环保的最大优化。地下水修复工程生物
3、反硝化：硝酸盐氮（NO3-N）或亚硝酸盐氮（NO2-N），在缺氧条件下，被微生物还原转化为氮氧化物或氮气（N2）的过程。广义上讲，微生物将NO3-还原为低价氮的过程统称为生物反硝化。硝酸盐反硝化脱氮原理反硝化微生物代谢活动有两种转化途径：同化还原反硝化异化还原反硝化通话脱氮量低于总脱氮量的30%，异化脱氮量占70%75%的总脱氮量，异化脱氮过程是生态系统中氮循环主要环节，也是污水脱氮的主要机制。硝酸盐反硝化脱氮原理有机碳作为电子供体的反硝化脱氮反应：5C+4NO3-+2H2O 2N2+5CO2+4OH-自养生物脱氮技术：反硝化微生物利用CO2等作为无机碳源，以还原硫化物或氢气为主要电子供体将硝
4、酸盐还原为氮气的生物反硝化反应。硝酸盐反硝化脱氮原理图5-7 脱氮墙构造图脱氮墙的结构设计脱氮墙技术：优点：不需抽场地地下水至地面以及地面处理系统，反应介质消耗慢，几乎不需要运行费用。缺点：控制地下水流方向困难所加基质很难均匀分布在地下蓄水层中大量脱氮菌产生氮气引起土壤堵塞投加有机碳可能对地下水产生二次污染。适用于地质条件较好，地下水污染面积不大地区。脱氮墙的结构设计脱氮墙：由具有反硝化作用反应床构成反应床填充一定数量的缓释性有机碳源材料，如木屑、稻壳等材料。床的深度取决于地下水位，浅水层一般12m。宽度大小和水力停留时间相适应。水的流速和反应床的孔隙率决定水力停留时间。长度和预处理的污染区域
5、大小有关，可达数百米。脱氮墙的结构设计外加碳源天然纤维素类固体碳源：能够降低水体脱氮成本，无毒、价廉的富含纤维素类物质。碳源：有机碳不足，反硝化菌不能获得充足碳源。去除硝酸盐速率受到限制。碳源充足，反硝化反应能正常进行。缓释性有机碳源材料（SOC）可以避免液体碳源投加不易控制的问题。SOC不仅应具有释碳能力，而且还要具有一定的力学性能以满足地下水原位生物脱氮的工程技术要求。反应介质的选择可生物降解聚合物（biodegradable polymers，BDPs）图5-8 利用可生物降解聚合物（BDPs）去除硝酸盐的概念图反应介质的选择纤维素作为碳源，反硝化速率低，无法处理较大量的脱氮工艺。人工合成BDPs可生物降解聚合物作为碳源具有较高的反硝化去除率，但其价格昂贵。无法大规模应用。反应介质的选择C/N比：40温度反硝化细菌适宜温度2035度水力停留时间：5-10天pH：7-8有毒物质短流：部分地下水绕过脱氮墙而流向下游影响硝酸盐去除效果的主要因素谢谢观看