零价铁PRB修复硝酸盐污染地下水试验研究

【摘要】随着经济的发展，越来越多的环境污染问题暴露出来，不合理的填埋和堆放固体废弃物，排放不达标的工业废水、不合理的施用化肥和农药，这一系列问题的出现，导致世界上许多国家的地下水都受到硝酸盐的污染，并呈日趋加重趋势。硝酸盐污染会对人类健康造成威胁，对地下水硝酸盐氮污染进行治理是非常必要的。论文通过烧杯试验以及PRB柱试验，研究零价铁对硝酸盐氮去除作用，分析其还原产物，研究其优化条件，为Fe0-PRB的实地应用提供技术支持。烧杯试验结果表明：降低溶液的pH值，提高反应温度和酸洗预处理铁粉均能提高硝酸盐的去除率；在一定范围内铁粉投加量越大,硝酸盐的去除率越高,但也有一定的限制，因为当铁粉投加量过多时，会造成铁粉过剩，导致大量的铁粉没有被利用，产生浪费；产物分析表明NH+4-N是主要产物，占去除的硝氮量的60%以上，亚硝氮作为中间产物，生成的量很少；活性炭的加入可以以微电解的形式以及自身的吸附性提高硝酸盐的去除率，减少氨氮的生成，试验最佳的铁炭质量比为1：2。柱试验结果表明：以零价铁为反应介质在一定时间内对于硝酸盐氮的去除能都起到的一定的作用，但随着铁屑的消耗，铁粉逐渐失去作用。反应过程中主要生成亚硝氮和氨氮，亚硝氮生成量很少，氨氮是主要的产物，随着反应时间的延长，氨氮生成量逐渐积累。虽然加入活性炭在一定程度上可以降低氨氮的产出，但检测到的氨氮浓度仍然超出生活饮用水标准(GB5749-2006)所规定的0.5mg/L。Fe0-PRB对去除地下水中的硝酸盐氮能够起到一定的作用，但也存在一定的问题，最主要的问题是产生过多的有毒副产物氨氮。单纯的加入活性炭并不能有效的解决这一问题，而且分段加入活性炭粉末会加快造成柱子堵塞。去除地下水中硝酸盐氮最理想的效果是促进氮素以氮气形式释放出去，因此可以考虑利用小麦秸秆或是玉米秸秆代替活性炭，组合原位生物处理技术和PRB技术协同应用，用这种方法来避免Fe0-PRB应用过程中产生有毒副产物，对生态环境造成二次污染。
【作者】高洪岩；
【导师】候光才；胡伏生；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地质工程，2014，硕士
【关键词】零价铁；硝酸盐；PRB；

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