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CN109867347B - 一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统及方法 - Google Patents

一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统及方法 Download PDF

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CN109867347B
CN109867347B CN201910181589.2A CN201910181589A CN109867347B CN 109867347 B CN109867347 B CN 109867347B CN 201910181589 A CN201910181589 A CN 201910181589A CN 109867347 B CN109867347 B CN 109867347B
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Abstract

一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统及方法,修复系统具有设置在污染区域地下水流向上游位置的1~3口注入井、设置在污染区域地下水流向下游位置的抽水井、设置在地下水流向上的2~4口监测井、抽水管以及抽水泵、臭氧微纳米气泡制备系统、催化剂注入装置、连接所述臭氧微纳米气泡制备系统的出水口与催化剂注入装置的供气管、安装于供气管上的控制阀、与注入井一一相对应的1~3个注水管。臭氧微纳米气泡制备系统具有依次顺序连接的压力瓶、臭氧发生器和微纳米气泡发生器。本发明还提供了一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法。它对氨氮污染物氧化降解效率高,分解速度快,去除彻底,不会产生二次污染,成本低廉,简便易行。

Description

一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统及方法
技术领域
本发明涉及一种地下水污染修复系统,具体是一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统,本发明还涉及一种地下水污染修复方法,具体是一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法,属于地下水污染修复技术领域。
背景技术
地下水是重要的供水水源,其中氨氮是我国大多数城市地下水的主要污染物之一,尤其是北方已经呈现出由点到面的扩大趋势。氨氮会使水体产生刺鼻的气味,并在一定条件下会转化为致癌物质亚硝酸盐,从而严重影响水体质量。
在相对还原的地下水环境中,氨氮很难发生转化和去除。常规的修复技术比如抽出处理技术,会由于氨氮在含水层介质中的高度吸附性而存在严重拖尾问题,生物修复技术在遇到较高浓度氨氮时会由于硝化菌失活而失去作用,简便易行的气相抽提会由于氨氮的高度水溶性而效率低下;可渗透性反应墙技术则在含水层深度较大的条件下难以实施。
近年来,原位化学氧化技术因其反应彻底、反应时间短、成本较低而得到广泛发展,双氧水、过硫酸盐、高锰酸钾和臭氧是常用的氧化剂。其中臭氧因具有很强的氧化作用,可利用反应中产生的羟基自由基来氧化氨氮污染物,在催化剂的作用下可以使氨氮污染物完全转化为氮气,不会引入任何污染物质。但目前臭氧在注入含水层中后一般以毫米级粒径的独立气泡形式运动,气泡扩散阻力大,持续时间短,影响范围较小,修复效率亟待提高。而微纳米气泡粒径小、传质能力强、存在时间长,可以弥补现有原位修复技术的局限性。
发明人检索到以下相关专利文献:CN102583712A公开了一种用微纳米气泡对污染地下水强化原位修复的方法及系统,在地下水被污染物污染区域的上游位置设置注水井,向其中通入含营养盐的微纳米气泡水;含营养盐的微纳米气泡水随地下水流动移至污染区域,分解污染物或为微生物持续补充电子受体/供体,促进有机污染物的降解去除;同时设置抽水井在污染区域下游抽水,形成地下水流场;通过监测井对去除有机污染物过程中各参数进行实时监测和分析,调节微纳米气泡的发生时间和曝气量。CN104140153A公开了一种采用纳米技术修复岩层环境污染的装置及应用,在注水井沿着地下水流流动的方向上间隔5~10m设置有抽水井,注水井与抽水井内设置有滤网,注水井与抽水井之间的地面上设置有一纳米气泡饱和溶液注入组件,该纳米气泡饱和溶液注入组件分别与注水井和抽水井的管路连接,通过纳米气泡饱和溶液对岩层环境污染进行处理。CN103145232A公开了一种用微纳米气泡对地下水原位修复的方法及系统,在地下水被有机污染物污染区域的上游位置设置注水井,将微纳米曝气装置置于注水井中,通过太阳能供电装置或蓄电池供电,并通过远程无线通讯装置与地面实现远程监测和控制;空气与水通过微纳米曝气装置产生含有微纳米气泡的水,进入地下水系统中,直接分解有机污染物或为微生物持续补充电子受体,促进有机污染物的降解去除;同时设置监测井对去除有机污染物过程中各参数进行实时监测和分析,并根据分析结果,远程调节微纳米气泡的发生时间、进水量和曝气量。CN105731628A公开了一种用于地下水氯代烃污染的原位化学氧化修复系统及方法,所述系统包括:臭氧制备系统、微纳米臭氧气泡水制备系统、强化剂注入系统、废气收集处理系统以及井下注入、监测和抽气系统,臭氧制备系统与微纳米臭氧气泡水制备系统之间通过管路连接,废气收集处理系统与井下抽气系统通过管路连接;微纳米臭氧气泡水制备系统和强化剂注入系统通过管路连接到井下注入系统中,原位处理受氯代烃污染的地下水。也提供了所述处理系统的使用方法。本发明用于氯代烃污染的地下水修复,大幅度提高修复效率;可移动化使用,控制器均放在集装箱中,可实现自动化。
已有的微纳米气泡技术已经用来去除地下水中的有机污染物和重金属,还没有针对氨氮的微纳米气泡去除技术。由于氨氮氧化时需要进行精确调控以将它转化为氮气而不转化为硝酸盐,现有技术并不能用于氧化去除氨氮。
以上这些技术对于如何使臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统对氨氮污染物氧化降解效率高、分解速度快、去除彻底,并未给出具体的指导方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统,它对氨氮污染物氧化降解效率高,分解速度快,去除彻底,不会产生二次污染,成本低廉,简便易行。
为此,本发明所要解决的技术问题还在于,提供一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种臭氧微纳米气泡(OMNB)地下水氨氮污染原位修复系统,具有设置在污染区域地下水流向上游位置的1~3口注入井、设置在污染区域地下水流向下游位置的抽水井、设置在地下水流向上的2~4口监测井(设置在地下水流向上方的监测井与地表相通)、抽水管以及抽水泵,其技术方案在于所述的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统还具有臭氧微纳米气泡制备系统、催化剂注入装置、连接所述臭氧微纳米气泡制备系统的出水口与催化剂注入装置的供气管、安装于供气管上的控制阀、与注入井一一相对应的1~3个注水管,所述臭氧微纳米气泡制备系统具有依次顺序连接的压力瓶、臭氧发生器和微纳米气泡发生器,压力瓶与臭氧发生器通过第一供气管相连接,臭氧发生器与微纳米气泡发生器通过第二供气管相连接;所述抽水井内设有抽水泵(抽水泵位于地下水水位以下),抽水井通过抽水泵抽水,形成地下水流场,抽出的地下水通过抽水管输送到臭氧微纳米气泡制备系统,作为微纳米气泡的载液,从而提高修复效率并防止污染范围扩大。所述微纳米气泡发生器的一端设有进水口和进气口,其另一端设有出水口,微纳米气泡发生器的进水口与抽水泵的出水口通过抽水管相连接,微纳米气泡发生器的出水口即臭氧微纳米气泡水出口通过供气管与催化剂注入装置相连接,对注入井进行催化剂注入和臭氧微纳米气泡注入的(每个)注水管的上端与供气管相连通,(每个)注水管的底端通入注入井内(并位于地下水水位以下),安装于供气管上的控制阀位于注水管与催化剂注入装置之间,这样,臭氧微纳米气泡水、催化剂(溴化钠)通过注水管通入注入井,催化剂是用来强化臭氧微纳米气泡的氧化效果。
上述技术方案中,优选的技术方案可以是,上述臭氧微纳米气泡制备系统中的压力瓶为工业级氧气瓶;所述供气管上设置有用以记录产气量的气体流量计。
一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法,它采用(使用)所述的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统,其特征在于臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法包括如下步骤:
第一步,在地下水被氨氮污染的区域上游位置设置1~3口注入井,在所述区域下游位置设置1口抽水井,并在所述区域地下水流向上设置2~4口监测井;
第二步,使用抽水泵在抽水井抽水,形成地下水流场,抽水速度通过控制注入流速由软件模拟得到;
第三步,开启臭氧发生器,将压力瓶中的氧气输入到臭氧发生器中,产生臭氧;
第四步,将步骤二抽出的地下水和步骤三产生的臭氧同时通入微纳米气泡发生器,形成臭氧微纳米气泡水;
第五步,将步骤四制备得到的臭氧微纳米气泡水注入地下的同时,将设置在注入井上方的控制阀打开,将催化剂注入装置中的催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起通过注入井中的注水管注入地下,使臭氧微纳米气泡随地下水的运动扩散,分解氨氮污染物;
第六步,采用监测井监测氨氮污染物的降解程度和地下水中溴化钠含量,调节微纳米气泡注入时长(时间)和溴化钠注入浓度(注入量),判断地下水氨氮污染的修复程度。
上述技术方案中,优选的技术方案可以是,所述压力瓶为工业级氧气瓶,氧气纯度≥99%;所述臭氧发生器采用循环水冷却,外接氧气源,微电脑自动控制,无需人工值守,产生的臭氧浓度(百分比含量)≥5%。上述微纳米气泡发生器产生的气泡粒径在200nm~4μm之间,气泡含率为84%~90%。
上述步骤五中,催化剂溴化钠的注入浓度即投加含量与地下水中溴含量及微纳米气泡水中臭氧含量有关,催化剂溴化钠的注入浓度(注入量)按以下计算公式确定:
Figure BDA0001991492060000051
式中:C(Br-)为注入井的初始溴离子投加浓度,单位为mg/L,即注入地下的每升臭氧微纳米气泡水中溴化钠的含量;C(O3)微纳米气泡水为微纳米气泡水中臭氧浓度,单位为mg/L;C(Br-)地下水为地下水中溴离子浓度,单位为mg/L。随着修复技术的进行,地下水中溴离子浓度会逐渐升高,注入口所需投加浓度随之减少。催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起通过注入井中的注水管注入地下的流速(注入流速)应控制在0.5-1m/h,注入流量和注入流速可采用地下水数值模拟软件确定。上述步骤五中,催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起通过注入井中的注水管注入地下的流速可以控制在1m/h,催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起注入地下的总注入量可以为6m3,注入流量可以为36-78L/h,最初注入的催化剂溴化钠投加含量为5.4mg/L,即注入地下的每升臭氧微纳米气泡水中含有5.4毫克的溴化钠。以上数据值根据本说明书的应用实例1得出,数据值不是唯一的(根据场地水文地质情况和污染程度而定)。
本发明提供了一种基于臭氧微纳米气泡技术的地下水氨氮污染原位修复技术(系统及方法),该技术采用浓度在5%以上的臭氧作为微纳米气泡气源,并且加入溴化钠作为催化剂,并通过对地下水流场的控制,形成了针对地下水氨氮污染场地的原位修复方法。
本发明通过生成臭氧微纳米气泡,实现对地下水中氨氮污染物的高效氧化降解,相对于其它原位修复技术,具有氧化降解效率高、速度快、去除彻底、不产生二次污染、成本低廉、简便易行的优点,具有良好的应用前景。
与已有相关技术相比,采用本发明所产生的有益效果在于:
1、利用臭氧作为氧化剂,其反应条件温和、降解效率高、副产物少,且氧化剂本身不会引入任何污染物质,并能有效的氧化降解土壤、地下水的氨氮污染物。
2、本发明通过前期的大量实验筛选出溴化钠作为臭氧微纳米气泡催化剂,可以进一步增加微纳米臭氧气泡的氧化能力,强化修复效果,只要合理控制催化剂的使用量和反应条件,就能将氨氮彻底氧化为无毒无害的氮气,并且将加入的溴化钠控制在安全范围内,不会由于溴的过量加入而污染水体。
3、本发明可以使臭氧在水中有更高的溶解度,激发更多的超氧自由基和羟基自由基,延长了臭氧在水中停留时间,扩大了臭氧与地下水中氨氮污染物的接触范围,提高了氧化效率。
4、通过对地下水流场的控制,将制成的臭氧微纳米气泡扩散到较大的范围,其强传质能力能够进一步促进污染物的降解,提高氧化修复效率。
5、本发明能实时监测各项参数,对修复效果进行科学分析和评价,进一步降低了成本,提高了修复效率。
附图说明
图1为本发明(一个实施例)的结构示意图。
图2为本发明(一个实施例)中注入井、抽水井、监测井的布设示意图。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而非全部实施例。基于发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:如图1所示,本发明的臭氧微纳米气泡(OMNB)地下水氨氮污染原位修复系统具有设置在污染区域地下水流向上游位置的1~3口注入井7、设置在污染区域地下水流向下游位置的抽水井9、设置在地下水流向上的2~4口监测井8、抽水管10以及抽水泵11、臭氧微纳米气泡制备系统13、催化剂注入装置14、连接所述臭氧微纳米气泡制备系统的出水口与催化剂注入装置的供气管2、安装于供气管2上的控制阀6、与注入井一一相对应的1~3个注水管12。所述臭氧微纳米气泡制备系统13具有依次顺序连接的压力瓶1、臭氧发生器3和微纳米气泡发生器4,压力瓶1与臭氧发生器3通过第一供气管2′相连接,臭氧发生器3与微纳米气泡发生器4通过第二供气管2″相连接。所述抽水井9内设有抽水泵11(抽水泵位于地下水水位以下),抽水井9通过抽水泵11抽水,形成地下水流场,抽出的地下水通过抽水管10输送到臭氧微纳米气泡制备系统,作为微纳米气泡的载液,从而提高修复效率并防止污染范围扩大。所述微纳米气泡发生器4的一端设有进水口和进气口,其另一端设有出水口,微纳米气泡发生器4的进水口与抽水泵11的出水口通过抽水管10相连接,微纳米气泡发生器4的出水口即臭氧微纳米气泡水出口通过供气管2与催化剂注入装置14相连接,对注入井进行催化剂注入和臭氧微纳米气泡注入的注水管12的上端与供气管2相连通,注水管12的底端通入注入井7内(并位于地下水水位以下),安装于供气管2上的控制阀6位于注水管12与催化剂注入装置14之间,这样,臭氧微纳米气泡水、催化剂(溴化钠)通过注水管12通入注入井7,催化剂是用来强化臭氧微纳米气泡的氧化效果。图1中A直线代表地下水水位,B箭头代表地下水流向。
上述的臭氧微纳米气泡制备系统中的压力瓶1为工业级氧气瓶;所述供气管2上设置有用以记录产气量的气体流量计5。
实施例2:如图1所示,本发明的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法采用(使用)实施例1所述的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统,其特征在于臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法包括如下步骤:
第一步,在地下水被氨氮污染的区域上游位置设置1~3口注入井7,在所述区域下游位置设置1口抽水井9,并在所述区域地下水流向上设置2~4口监测井8;
第二步,使用抽水泵11在抽水井9抽水,形成地下水流场,抽水速度通过控制注入流速由软件模拟得到;
第三步,开启臭氧发生器3,将压力瓶1中的氧气输入到臭氧发生器中,产生臭氧;
第四步,将步骤二抽出的地下水和步骤三产生的臭氧同时通入微纳米气泡发生器4,形成臭氧微纳米气泡水;
第五步,将步骤四制备得到的臭氧微纳米气泡水注入地下的同时,将设置在注入井7上方的控制阀6打开,将催化剂注入装置14中的催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起通过注入井7中的注水管12注入地下,使臭氧微纳米气泡随地下水的运动扩散,分解氨氮污染物;
第六步,采用监测井8监测氨氮污染物的降解程度和地下水中溴化钠含量,调节微纳米气泡注入时长(时间)和溴化钠注入浓度,判断地下水氨氮污染的修复程度。
上述压力瓶1为工业级氧气瓶,氧气纯度≥99%;所述臭氧发生器3采用循环水冷却,外接氧气源,微电脑自动控制,无需人工值守,产生的臭氧浓度≥5%。上述微纳米气泡发生器4产生的气泡粒径在200nm~4μm之间,气泡含率84%~90%。上述步骤五中,催化剂溴化钠的注入浓度即投加含量与地下水中溴含量及微纳米气泡水中臭氧含量有关,催化剂溴化钠的注入量按以下计算公式确定:
Figure BDA0001991492060000081
式中:C(Br-)为注入井的初始溴离子投加浓度,单位为mg/L,即注入地下的每升臭氧微纳米气泡水中溴化钠的含量;C(O3)微纳米气泡水为微纳米气泡水中臭氧浓度,单位为mg/L;C(Br-)地下水为地下水中溴离子浓度,单位为mg/L。随着修复技术的进行,地下水中溴离子浓度会逐渐升高,注入口所需投加含量随之减少。催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起通过注入井7中的注水管12注入地下的流速(注入流速)应控制在0.5-1m/h,注入流量和注入流速可采用地下水数值模拟软件确定。
应用实例1:利用本发明所述的技术(系统及方法)对北方某化工厂废弃场地地下水氨氮污染进行修复,污染场地东西长13m,南北宽9.5m。该场地地下水水位埋深为4m左右,水位高程为2-4m。其地下水总体流向为自西北向东南流,径流滞缓。根据前期调查及取样结果,该区域为场地污染源区,包气带土壤及20m之上含水层受到严重的污染,其中,NH4 +-N为污染区地下水的特征污染物,浓度高达2000mg/L,地下水中溴离子含量0.3mg/L。原位修复试验针对该含水层,在场地东南角布设1口注入井7及对应的(3口)单孔监测井8,在地下水下游位置建设1口抽水井9。注入井7位于最上游,它与监测井8呈一条剖面,监测井8相互间距为1m(或2m),抽水井与注入井7的距离为5m。各井具体位置如图2所示。
本应用实例中催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起通过注入井7中的注水管12注入地下的流速控制在1m/h,催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起注入地下的总注入量(含水层总注入量)为6m3。微纳米气泡水中臭氧浓度为24.43mg/L。最初注入的催化剂溴化钠投加含量根据公式计算为5.4mg/L,即注入地下的每升臭氧微纳米气泡水中含有5.4毫克的溴化钠。注入流量通过地下水数值模拟确定为36-78L/h(可以采用62.5L/h)。在注入阶段对监测井8进行实时监测,测定NH4 +-N和Br-浓度。4天后,含水层地下水中NH4 +-N去除率达到93%。
应用实例2:某受氨氮污染的废弃化肥厂,其地下水埋深9m左右,含水层厚度近6m。污染面积为850m2,地下水中NH4 +-N污染物的平均总浓度达到786mg/L,地下水中初始溴离子浓度为4.7mg/L。根据场地水文地质情况和污染程度,本污染场地共布设1口注入井,1口抽水井,由于地下水中溴离子浓度大于微纳米气泡水中臭氧浓度的24%,故无需额外添加催化剂溴化钠。通过模拟确定注入井的注入流量6-10L/h,同时为了监测修复效果,在污染场地布设4口监测井。所有注入井、抽水井和监测井的井管深度是15m,其中0-9m以上采用实管,9-15m采用筛管。结果表明经过7天的原位注入该技术可有效地氧化该场地土壤中的目标污染物(氨氮),其平均去除率为91%。
应用实例3:某废弃工厂,其地下水埋深11m左右,含水层厚度近8m。由于受泄漏的氨水影响,地下水中NH4 +-N污染物的最大浓度高达17860mg/L,地下水中初始溴离子浓度为1.9mg/L。由于场地污染情况严重,气味刺鼻,本污染场地共布设3口注入井,1口抽水井,3口监测井。通过模拟确定单口注入井的注入流量12-14L/h,抽出流量为36-42L/h。微纳米气泡水中臭氧浓度为39mg/L。按照催化剂投加含量计算公式得到初始溴化钠的投加含量为7.2mg/L。最终结果为,经过18天的微纳米气泡注入实验,氨氮污染物最大浓度降至84mg/L,其平均去除率为99.5%。
本发明(以上实施例)提供了一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统及方法,与已有相关技术相比,它对氨氮污染物氧化降解效率高,分解速度快(修复工效提高了25%以上),去除彻底,不会产生二次污染,成本低廉(修复成本降低了30%以上),简便易行,便于推广应用。

Claims (6)

1.一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统,具有设置在污染区域地下水流向上游位置的1~3口注入井(7)、设置在污染区域地下水流向下游位置的抽水井(9)、设置在地下水流向上的2~4口监测井(8)、抽水管(10)以及抽水泵(11),其特征在于所述的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统还具有臭氧微纳米气泡制备系统(13)、催化剂注入装置(14)、连接所述臭氧微纳米气泡制备系统的出水口与催化剂注入装置的供气管(2)、安装于供气管(2)上的控制阀(6)、与注入井一一相对应的1~3个注水管(12),所述臭氧微纳米气泡制备系统(13)具有依次顺序连接的压力瓶(1)、臭氧发生器(3)和微纳米气泡发生器(4),压力瓶(1)与臭氧发生器(3)通过第一供气管(2′)相连接,臭氧发生器(3)与微纳米气泡发生器(4)通过第二供气管(2″)相连接;所述抽水井(9)内设有抽水泵(11),微纳米气泡发生器(4)的进水口与抽水泵(11)的出水口通过抽水管(10)相连接,微纳米气泡发生器(4)的出水口即臭氧微纳米气泡水出口通过供气管(2)与催化剂注入装置(14)相连接,对注入井进行催化剂注入和臭氧微纳米气泡注入的注水管(12)的上端与供气管(2)相连通,注水管(12)的底端通入注入井(7)内,安装于供气管(2)上的控制阀(6)位于注水管(12)与催化剂注入装置(14)之间。
2.根据权利要求1所述的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统,其特征在于上述臭氧微纳米气泡制备系统中的压力瓶(1)为工业级氧气瓶;所述供气管(2)上设置有用以记录产气量的气体流量计(5)。
3.一种臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法,它采用权利要求1所述的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复系统,其特征在于臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法包括如下步骤:
第一步,在地下水被氨氮污染的区域上游位置设置1~3口注入井(7),在所述区域下游位置设置1口抽水井(9),并在所述区域地下水流向上设置2~4口监测井(8);
第二步,使用抽水泵(11)在抽水井(9)抽水,形成地下水流场;
第三步,开启臭氧发生器(3),将压力瓶(1)中的氧气输入到臭氧发生器中,产生臭氧;
第四步,将步骤二抽出的地下水和步骤三产生的臭氧同时通入微纳米气泡发生器(4),形成臭氧微纳米气泡水;
第五步,将步骤四制备得到的臭氧微纳米气泡水注入地下的同时,将设置在注入井(7)上方的控制阀(6)打开,将催化剂注入装置(14)中的催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起通过注入井(7)中的注水管(12)注入地下,使臭氧微纳米气泡随地下水的运动扩散,分解氨氮污染物;催化剂溴化钠的注入浓度按以下计算公式确定:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
;式中:
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为注入井的初始溴离子投加浓度,单位为mg/L,即注入地下的每升臭氧微纳米气泡水中溴化钠的含量;
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为微纳米气泡水中臭氧浓度,单位为mg/L;
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为地下水中溴离子浓度,单位为mg/L;催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起通过注入井(7)中的注水管(12)注入地下的流速应控制在0.5-1m/h;
第六步,采用监测井(8)监测氨氮污染物的降解程度和地下水中溴化钠含量,调节微纳米气泡注入时长和溴化钠注入量,判断地下水氨氮污染的修复程度。
4.根据权利要求3所述的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法,其特征在于上述压力瓶(1)为工业级氧气瓶,氧气纯度≥99%;所述臭氧发生器(3)采用循环水冷却,外接氧气源,产生的臭氧浓度≥5%。
5.根据权利要求3所述的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法,其特征在于上述微纳米气泡发生器(4)产生的气泡粒径在200nm~4μm之间,气泡含率84%~90%。
6.根据权利要求3所述的臭氧微纳米气泡地下水氨氮污染原位修复方法,其特征在于上述步骤五中,催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起通过注入井(7)中的注水管(12)注入地下的流速应控制在1m/h,催化剂溴化钠与臭氧微纳米气泡水一起注入地下的总注入量为6m3,注入流量为36-78L/h,最初注入的催化剂溴化钠投加含量为5.4mg/L,即注入地下的每升臭氧微纳米气泡水中含有5.4毫克的溴化钠。
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