Resultados de las pruebas y discusión
1. Análisis de las características de cambio del caudal de recirculación
Como se mencionó anteriormente, después de más de 200 días de inyección de aguas residuales, el caudal de la columna 1 disminuyó drásticamente, e incluso apareció muchas veces. El caudal de la columna 2 y la columna 3 cambia lentamente. La mayoría de los caudales de la columna 3 están por debajo de 40 ml/h, excepto algunos caudales altos (60 a 80 ml/h). los caudales de la columna 2 son inferiores a 50 ml/h. Como se puede ver en la Figura 5-1, excepto durante los dos primeros días cuando el caudal de recirculación fue muy alto, los caudales de la columna 2 y la columna 3 fueron básicamente estables. La columna 2 estuvo en su mayoría entre 40 y 80 ml/h. y la columna 3 estaba en su mayoría entre 50 y 90 ml/h, la columna 3 es ligeramente más grande que la columna 2. El caudal de la columna 1 fluctúa mucho. Por ejemplo, del día 5 al 20, el caudal es de 44,39 a 96,62 ml/h. Del día 21 al 26, el caudal alcanza un punto bajo, sólo de 7,49 a 27,92 ml. /h. Luego aumenta gradualmente, y del día 27 al 26, el caudal fluctúa mucho. El caudal del día 39 fue de 20,21 a 88,41 ml/h, y el caudal del día 40 al 51 fue de 44,91-. 121,31 ml/h. Entonces, lo primero que se puede confirmar es que la adición de agua limpia hace que el caudal de las tres columnas sea mayor que el caudal de la prueba de inyección de aguas residuales al final de la prueba. Esto se debe a que cuando el agua limpia pasa por la. columna del suelo, puede sacar algunos contaminantes bloqueados entre las partículas del medio, incluidos algunos sólidos suspendidos atrapados, sustancias con adsorción física débil, precipitación química y membranas microbianas, etc., limpiar parcialmente los canales de filtración de aguas residuales y mejorar la permeabilidad de las aguas residuales. medio. La columna 1 tiene la mayor cantidad de contaminantes traídos con las aguas residuales en la etapa anterior y es la más obstruida. Además, su diámetro de poro es grande. Cuando el agua limpia saca los contaminantes de la columna, puede volver a obstruirse en algunos lugares. Por lo tanto, el caudal de la columna 1 fluctúa mucho.
Figura 5-1 Curva de variación del caudal de recarga de tres columnas a lo largo del tiempo
2 Análisis de patrones de liberación de contaminantes
Cuando el agua limpia pasa a través de la columna de suelo. , la contaminación característica del efluente. Entre los componentes, sólo la DQO y el NH4-N tienen concentraciones mayores. El patrón de cambio de DQO con el tiempo no es obvio y fluctúa (Figura 5-2. Por ejemplo, la DQO del agua recargada de las tres columnas en los días 1, 7 y 38 es relativamente grande, con una concentración de 11,89~). 43,53 mg/L El día 51 La concentración de DQO del efluente es la más pequeña, respectivamente: 3,3 mg/L, no detectada y 6,66 mg/L. La concentración de NH4-N disminuye gradualmente con el tiempo (Figura 5-3). Por ejemplo, la concentración de NH4-N del agua de recarga de tres columnas el primer día fue: 57,58 mg/L, 29,58 mg/L y 41,36 mg/L. L respectivamente L, respectivamente en el día 23: 26,4 mg/L, 21,76 mg/L y 21,55 mg/L, en el día 51: 8,32 mg/L, 10,39 mg/L y 10,18 mg/L respectivamente. El rango de concentración de Cr(Ⅵ) en el efluente de recarga oscila entre 0,001 y 0,027 mg/L y no se ha detectado muchas veces. La concentración de fósforo total en el efluente de recarga oscila entre 0,006 y 0,248 mg/L, y tampoco ha sido detectada muchas veces. La concentración del efluente de NO3-N no superó los 0,8 mg/l, excepto en la columna 2, que fue relativamente grande el día 38 y el día 51 (4,65 mg/l y 6,32 mg/l). No se detectó Pb2 (Tabla 5-1).
Figura 5-2 Curva de cambio de concentración de DQO del efluente de recarga de tres columnas
Figura 5-3 Curva de cambio de concentración de NH4-N del efluente de recarga de tres columnas
Tabla 5-1 Tabla de concentración de contaminantes en efluentes de recirculación de agua limpia
Como se mencionó anteriormente, la composición de la DQO incluye tres partes: materia orgánica que puede ser degradada por microorganismos, materia orgánica que no puede ser degradada por microorganismos y otras sustancias que consumen oxígeno (incluidos algunos iones inorgánicos), de las cuales solo la primera parte se biodegrada y una pequeña parte de la segunda parte se elimina principalmente por otros efectos como la adsorción, la volatilización y la degradación química. Por lo tanto, la DQO extraída de la columna de suelo por agua limpia debe ser principalmente la segunda y tercera parte, y también puede contener una pequeña cantidad de la primera parte que no ha tenido tiempo de degradarse por completo.
La adsorción es adsorción física, es decir, se adsorbe principalmente en la superficie de partículas de suelo cargadas negativamente por atracción electrostática. Esta fuerza de unión es débil y tiene una capacidad de intercambio más fuerte en la solución del suelo. Cuando es catiónico, se produce una reacción de intercambio catiónico. Se puede ver en la Tabla 5-3 que hay una cierta cantidad de Ca2 y Mg2 en el agua del grifo, y su capacidad de intercambio iónico es más fuerte que la del agua del grifo. Cuando el agua pasa a través de la columna del suelo, se produce una reacción de intercambio catiónico entre ellos. el Ca2 y el Mg2 se adsorben en el agua y el suelo, y el suelo es La ecuación de reacción específica es la siguiente:
Investigación sobre el mecanismo de eliminación de la contaminación del sistema de filtración de ríos
A medida que pasa el tiempo Después del intercambio, la cantidad en el suelo continúa disminuyendo, por lo que la concentración de NH4-N del efluente de recarga continúa disminuyendo.
Tabla 5-2 Tabla de concentración de la serie de benceno en efluente de recirculación de agua limpia Unidad: μg/L
Tabla 5-3 Tabla de concentración de iones convencionales inorgánicos en efluente de recirculación de agua limpia Unidad: mg/L
Cr (VI) y fósforo total, como se explica en el Capítulo 2, su mecanismo de eliminación es principalmente la precipitación y hay una pequeña cantidad de adsorción. La precipitación es difícil de eliminar mediante limpieza. agua, por lo que el agua limpia la elimina. Lo que sale es principalmente la parte adsorbida. Debido a la limitación del tipo y cantidad de adsorbente en el medio permeable, la cantidad de adsorción de Cr (Ⅵ) y fósforo en el medio es muy pequeña, por lo que la cantidad de Cr (Ⅵ) y fósforo que sale debido a la aceleración de En consecuencia, el caudal de agua limpia en la columna es muy pequeño, lo que verifica aún más que la adsorción no es el mecanismo principal para la eliminación de Cr(VI) y fósforo.
En la Tabla 5-1 se enumera la concentración del efluente de recarga de NO3-N medida mediante el método estándar nacional. Se puede ver en la Tabla 5-1 que la concentración de la columna 1 no cambia mucho con el tiempo. y la mayor parte del Entre 0,2 y 0,3 mg/L, la concentración del efluente de la columna 2 tiene una tendencia creciente con el tiempo, oscilando entre 0,06 y 6,32 mg/L. La concentración máxima del efluente de la columna 3 es 0,77 mg/L el día 13. . En la Tabla 5-3 se muestra la concentración del efluente de recirculación medida por cromatografía iónica. Este valor es mayor que el método estándar nacional. Del 4 al 25 de septiembre, la concentración del efluente de la columna 1 y la columna 2. El medio permeable en la parte inferior del río de descarga de aguas residuales ha estado en estado anaeróbico durante mucho tiempo. Una vez que el río es tratado, dragado y vertido en él, el agua limpia puede extraer una pequeña cantidad de contaminantes. El oxígeno puede ingresar al medio con el agua y se produce la nitrificación, lo que debería aumentar la concentración de NO3-N del efluente de recarga. Debido a que el tiempo de esta prueba de recirculación de agua limpia es muy corto, el cambio en la concentración de NO3-N en el efluente no es muy obvio. Los contaminantes en sí son eliminados por el agua limpia y el oxígeno del agua limpia que ingresa. medio también es un proceso muy largo.
No se detectó Pb2 en el efluente de recarga, lo que está relacionado con el mecanismo de eliminación de Pb2. La eliminación de Pb2 es causada en parte por precipitación y en parte absorbida por el adsorbente en el medio. Es una adsorción química irreversible, por lo que el agua limpia no elimina fácilmente el Pb2.
Como se puede ver en la Tabla 5-2, el agua limpia puede extraer una pequeña cantidad de la serie de benceno que queda en la columna y, a medida que aumenta el tiempo de recarga, la concentración de la serie de benceno en el efluente tiende a aumentar. aumentar. Los mecanismos de eliminación de la serie del benceno son principalmente volatilización, adsorción y biodegradación. El contenido de materia orgánica en los tres tipos de suelo arenoso es limitado y la cantidad de microorganismos es limitada. Los ríos de descarga de aguas residuales a largo plazo traen continuamente series de benceno a la columna del suelo. Debe superar la capacidad de adsorción de la arena. La parte que queda en el suelo debido a su capacidad y capacidad de degradación microbiana.
El agua clara también lixiviará sales fácilmente solubles en el suelo (Tabla 5-3), como K, Na, Ca2, Mg2, Cl-, etc. La parte inferior del río se descarga durante mucho tiempo. Si el contenido es alto, el agua limpia traerá estos iones al agua subterránea, cambiando así la composición química del agua subterránea y afectando su calidad.