反硝化条件下河岸渗滤过程中苯胺的降解

通过河岸渗滤作用(riverbankfiltration,RBF)诱发河水的补给,增大地下水的允许开采量可以满足更多居民生活饮用水需求.受人类活动的影响,河流等地表水体遭受苯胺污染,可能通过RBF进入地下水,以致饮用该地下水存在健康风险.为研究反硝化条件下,苯胺在RBF中的转化,采集渭河河床沉积物及沿岸地下水含水层的含水介质,装置土柱,进行土柱动态模拟实验.经过153d的实验研究发现,利用苯胺对RBF中土著反硝化微生物进行驯化,大约经过37d菌种完全适应.具有该菌种的RBF系统,对苯胺具有巨大降解能力,在NO3--N约为23.0mg/L的条件下,RBF系统可使40、80甚至400mg/L浓度的苯胺100%降解,矿化率分别达97.99%、91.39%与75.30%.反硝化条件下,苯胺在RBF中的降解仅有少部分经过脱氨作用,绝大部分与腐殖质以共价键形式形成耦合物,该耦合物更易为微生物降解,且降解过程中不产生对研究环境微生物有毒的中间产物,可实现反硝化条件下RBF中苯胺的连续降解.

硫酸盐还原条件下河岸渗滤过程中苯胺的转化

采集渭河河床沉积物及沿岸地下水含水层介质,装置土柱进行动态实验,研究了硫酸盐还原条件下,苯胺在河岸渗滤过程中的转化特征。结果表明(:1)在硫酸盐还原条件下,土著微生物经驯化后,可使绝大部分的苯胺在河岸渗滤过程中发生降解,甚至矿化(;2)基于微生物生长动力学特征,利用保守物质弥散理论及类比方法的研究发现,土著微生物对苯胺降解具有较长的适应期;(3)硫酸盐还原条件下的苯胺降解,必须经过脱氨作用,同时还可能会产生对微生物生命活动不利的中间产物。本次实验研究中,淋滤液苯胺浓度为33.50mg·L-1,渗出液中最低稳定在2mg·L-1左右,其平均去除率为93.16%,矿化率大致为62.13%,中间产物中以H2S对微生物的影响最为显著,土著微生物的适应期约为14d。

地表水处理中的河岸渗滤作用

河岸渗滤作为一种简单廉价的自然过滤系统,在欧美各国的供水系统中得到了广泛的应用。文章介绍了河岸渗滤系统在国际上的研究与应用情况以及该工艺的优点;分析了河岸渗滤系统对污染物的消减机制;对氮化合物、水生病原体、蓝藻和蓝藻毒素、人工合成有机物等污染物的良好去除效果;最后展望了其在我国现阶段水质条件下的应用前景。

河岸渗滤系统除污功效的研究进展

河岸渗滤系统对污水具有净化功能。介绍了河岸渗滤系统的除污功效,为实现城市污水资源化提供依据。

河岸渗滤系统对城市降雨径流中氮磷去除效率的中试研究（英文）

为加强城市河岸带对降雨径流中氮磷的去除能力,为城市河岸带的改造提供科学依据,采用土壤、煤渣、沸石、锯末、沸石和麦饭石构建了一个中试规模的河岸渗滤系统(riparian infiltration system,RIS),并通过6次试验研究了RIS对模拟城市降雨径流中氮磷的去除效率.结果表明,RIS能去除径流中的氨态氮(NH_4^+)、总氮(TN)和总磷(TP),但会输出硝态氮(NO_3^-).该系统对NH_4^+和TP的去除效率分别为65.6±1.2%和54.9±19.1%,显著高于对TN的去除效率(21.1±13.7%);而NO_3^-的平均去除效率为-1150.0%,这可能是由于系统中NH_4^+的氧化及NO_3^-在介质中的浸出.RIS对垂向流中NH_4^+和TP的去除效率较水平流更高且更稳定;且系统对NH_4^+和TP的去除量与其入水浓度均具有显著的正相关关系(P <0.01).反硝化作用发生在渗透性较差的底部土壤层中,但其对NO_3^-的去除量远低于渗透性较好的上层土壤介质层中硝化作用产生的量.RIS总体上对降雨径流中营养物质具有一定的去除作用,但还需要进一步的研究和改进,以加强RIS的反硝化作用从而减少硝酸盐的输出.

河岸渗滤系统净化再生水效果试验研究

以北京市清河再生水厂出水为研究对象,构建100 cm土柱模拟河岸渗滤系统,研究长周期供水条件下,持续淹水与交替淹水落干2种补水方式下渗滤系统对再生水中有机物和总氮(TN)的净化效果及系统稳定性。通过3年的试验研究发现,持续淹水与交替淹水落干补水方式下,渗滤系统对再生水中有机物的平均去除率分别为40.5%和50.8%,交替淹水落干补水方式对有机物去除效果略优于持续淹水的情况。有机物的去除主要发生在溶解氧浓度较高、微生物数量最多的上部0~40 cm土层范围内。2种补水条件下渗滤系统对有机物的去除率在年际间变化不大,系统净化性能稳定。2种补水方式下渗滤系统对TN的平均去除率分别为31.2%和80.7%,交替淹水落干补水方式对TN的去除效果明显优于持续淹水的情况。2种补水条件下渗滤系统对TN的去除率逐年增大,系统净化性能随时间呈增强趋势。试验期间,水温在15~31℃范围内变化时,2种渗滤系统对TN的去除率随温度的增大呈指数或对数趋势增加,当温度在30℃以上时,交替淹水落干补水方式下系统对TN的去除率最高可达90%以上。再生水经过河岸渗滤系统后,总氮和有机物能够得到有效的去除,再生水回补河湖对地下水污染的风险大幅降低。

河岸渗滤带含砷地下水环境稳定碳同位素特征

溶解有机碳(DOC)对砷(As)的生物地球化学过程具有重要影响,为查明河岸渗滤带含砷地下水环境稳定碳同位素特征,识别有机质对含砷地下水形成的影响,进行地下水水化学指标及同位素分析。结果表明:研究区地下水中δ^(13)C_(DOC)值变化范围为-31.95‰~-24.16‰,δ^(13)C_(DIC)值变化范围为-13.19‰~-2.19‰,δ^(13)C_(DIC)相较δ^(13)C_(DOC)富集^(13)C。含水介质δ^(13)C值为(-28±4)‰,地下水中DOC主要来源于内源有机质。δ^(13)C_(DIC)-δ^(13)C_(DOC)与As含量呈现负相关,δ^(13)C_(DIC)与As含量呈现显著负相关,表明有机质的微生物降解促进了As的释放。

河岸渗滤对不同工艺再生水补给景观水的处理功效

分别采用"二级出水+O3+GFH"和"二级出水+DNBF"两种不同工艺再生水补给人工湖,河岸渗滤(简称BF)作为净化再生水补给人工湖后的维护工艺,分析BF对人工湖中污染物的去除机制。结果表明:以"二级出水+O3+GFH"工艺出水作为人工湖补水,BF对NH4+-N、NO2--N、DOC的去除效率分别为85.1%、52.0%、22.5%。以"二级出水+DNBF"工艺出水作为人工湖补水,BF对NH4+-N、NO2--N、DOC的去除效率分别为64.4%、62.0%、26.4%。人工湖NH4+-N越高,水体中充分富氧,BF砂坝内硝化作用越强,BF对NH4+-N的去除率越高,可有效抑制蓝藻的暴发。

不同介质RBF对硝态氮污水的净化作用研究

模拟研究了不同含水介质的河岸渗滤系统对硝态氮污水的净化作用及净化机制。结果表明:含有黏土的渗滤系统其净化作用为反硝化作用,其净化率达100%;若含水介质为粗粒的渗滤系统,其净化能力很低,到后期净化率基本为零。

不同工艺再生水补给对景观湖水质变化的影响

再生水回用于景观水体过程中,为了比较不同再生水工艺对景观水体富营养化的影响,以"二级出水+BAF+O3+GFH"和"二级出水+O3"作为再生水处理工艺,以岸滤(bank filtration,BF)作为水质维持工艺,进行再生水景观水体水质保障技术研究。结果表明,"二级出水+O3"出水流量较大,水力流动快,每天运行24 h,平均出水流量25.5 m3/d,氮磷含量偏高;"二级出水+BAF+O3+GFH"出水的氮磷指标控制在较低水平,GFH出水流量8～14 m3/d,水力流动较缓,湖中出现蓝藻。2套系统中BF对NH4+-N的去除率分别为30.5%和20.8%。"二级出水+O3+BF"系统中人工湖进水TN平均浓度24.309 mg/L,TP平均浓度0.583 mg/L,N/P=41,适宜水网藻生长,对湖中N(主要是NH4+-N)、P有较强的去除能力;"二级出水+BAF+O3+GFH+BF"系统中人工湖进水TP<0.05 mg/L,适宜蓝藻生长。