地下水中氨氮的去除

      [摘要]：針對受低濃度氨氮污染的地下水，實驗篩選組合不同的反應介質，通過物理吸附及生物硝化-反硝化作用來實現氮的去除。

      結果表明，在進水氨氮濃度為10 mg/L、流速為0.5 m/d的條件下，模擬柱對氨氮的去除率達到98%以上，且不會出現亞硝酸鹽及硝酸鹽濃度的升高。水體經過釋氧柱后溶解氧由2 mg/L升高至10 mg/L以上，表明釋氧材料可提供硝化細菌所需的好氧環境。好氧柱中填充易于生物掛膜的生物陶粒及對氨氮有較強吸附能力的沸石，二者聯用通過生物硝化-物理吸附協同作用實現對氨氮的去除，其中生物作用實現的氨氮去除量占總去除量的50%左右。后續厭氧反應柱填充海綿鐵除氧并利用松樹皮顆粒作為碳源，創造反硝化菌生長條件，硝酸鹽氮濃度可由10 mg/L降低至5 mg/L以下，實現對好氧反應階段所產生的硝酸鹽的去除，避免了地下水的二次污染。

      目前，我國水環境中氨氮污染問題日趨嚴重，受污染河水在滲漏補給地下水時往往造成地下水污染。以渾河沈陽段為例，下游一個斷面氨氮濃度監測值平均達到L9;a+以上，給下游傍河型地下水源地水質安全造成了極大的威脅。對于非點源污染的有效治理措施是控制污染物的擴散和輸送強度，盡可能做到污染物的原位處理。

      研究設計期望通過物理吸附及生物硝化-反硝化作用，將地下水中氨氮最終轉化為氮氣來去除水中的氮污染。實驗中釋氧柱裝填自行研制的釋氧材料來向水體補充溶解氧，此材料具有釋氧速率平緩、釋氧周期長、不會對體系環境造成明顯改變的特點。好氧柱中介質選用易于微生物掛膜的生物陶粒和對銨具有較強離子交換能力的沸石，以保證對氨氮的高去除率。

      在好氧柱后連接裝填有海綿鐵的除氧柱，海綿鐵可與水中氧氣反應實現化學還原除氧，使水體由好氧轉變為厭氧環境。后續厭氧柱裝填松樹皮作為固相碳源，以促進反硝化細菌的生長及其反硝化脫氮，避免好氧階段生物硝化作用所產生的硝酸鹽造成二次污染。