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目前国内外研究地下水中硝酸盐污染修复的主要方法是,单一的化学还原法或生物反硝化法。但是,这两种方法仍存在一些不足之处,如果将这两种方法联合起来研究硝酸盐的修复应该会取得更好的效果。本研究通过批试验比较了不同固体有机碳源支持的反硝化体系、Fe0支持的化学还原体系,以及生物化学联合的协同体系的脱硝效果。并通过批试验和柱实验对生物-化学联合的脱硝体系做了进一步研究,得到以下结论:(1)在锯末、棉花、玉米秸秆末分别支持的反硝化系统中反硝化过程具有明显的阶段性,总氮的变化趋势基本一致,硝态氮最终去除率都接近100%,亚硝态氮和铵态氮的积累变化都呈现先增加后降低的趋势。以玉米秸秆末为碳源的反硝化系统中硝酸盐去除反应最快,以锯末为碳源的系统次之,以棉花为碳源的系统启动较慢。(2)在碳源与Fe0结合的体系中,氮的各种形态变化与三种碳源支持的反硝化体系有着类似的变化过程。硝态氮的去除速率明显高于单一的生物反硝化和化学还原体系,实验数据表明Fe0腐蚀产氢供氢自养反硝化的反应是可以启动的。(3)在锯末+Fe0反硝化体系中,在体系中其他条件一定的情况下,硝态氮去除率随着其初始浓度的增加而降低,相应的亚硝态氮和铵态氮的最大积累浓度也增加。在一定范围内,硝态氮的去除速率和去除率都随着C/N的增加而增加,亚硝态氮和铵态氮的最大积累值也随着C/N的增加有所增加,但是达到最大值后降解速率也随着C/N的增加而加快。当Fe0/N<160时,体系中硝态氮的去除率随着Fe0/N的增加而增加,当其大于160时体系中硝态氮的去除速率不但没有提高反而有所下降。(4)单因素实验的研究结果表明,锯末+Fe0反硝化体系中C/N和Fe0/N均和硝态氮的去除率高度相关,前者对硝态氮的去除率有显著影响,后者则有高度显著影响。另外,菌种添加量与硝态氮的去除率显著相关但是影响不显著。通过三因素三水平正交实验得到最优脱硝体系,在环境温度为25℃,溶液体积为1000ml的50mg/l硝态氮体系中各因素的最优组合为C/N为60、Fe0/N为150、菌种添加量6g。(5)柱反应器的不同填装方式对硝态氮的去除率有一定的影响,锯末和Fe0完全混合填装的柱反应器中硝态氮的去除率均高于两者分层填装的反应器,活性炭的填装位置不同对体系的脱硝效果影响也不同。反应体系中添加活性炭不仅可以促进硝态氮的去除、降低体系中铵态氮积累,还可以改善出水水质。(6)在硝态氮浓度一定的情况下,增加反应时间可以提高硝酸盐的去除率,反应时间对出水中的DOC有一定的影响,反应时间越长出水中的DOC越大。在一定范围内增加接种量可以提高硝态氮的去除率,在本实验体系中接种量超过150ml时,不但不能促进硝态氮的去除反而导致出水速率的降低。在反应时间一定的情况下,硝态氮的去除率和出水中DOC浓度随着其初始浓度的增加而降低,铵态氮的积累也随硝态氮浓度的增加而增加,出水菌落数随着初始硝态氮浓度的增加而降低。(7)在反应柱运行的整个过程中,出水中几乎检测不到亚硝态氮,各反应柱中的出水菌落数在103~106CFU. ml-1之间变化,要运用于实际还需进一步处理。各反应柱的硝态氮去除率都超过95%,这说明生物化学联合脱硝体系在实际运用中有很大前景。