土壤含水层处理系统(soil aquifer treatment,SAT)是一种重要的人工回灌地下水方式.以再生水为回灌水源时,水中含有的"三氮"可能会对回灌区地下水造成污染风险.研究各种因素对在SAT中去除再生水中"三氮"的影响具有重要意义.本研究中,通过高200 cm、内径50 cm土柱试验,研究了SAT系统中粒径、干湿比(落干期与淹水期的比值)、在系统表层增加生物炭及渗透流速对实际再生水"三氮"去除效果的影响.结果 表明,在干湿比1∶1条件下,实际河道细砂和中细砂柱底部出水中NH4-N平均去除率分别为73％和66％,去除机理主要为吸附和硝化作用,NO2-N基本被去除.系统中硝化作用导致NO3-N浓度升高,出水中NO3-N浓度平均增长了3.0％～4.1％.在深度115 cm以上,中细砂柱内比细砂柱内的硝化作用更强,这导致了更高的NH4-N去除率和更低的NO3-N去除率.延长落干期后(干湿比3∶1),系统具有了更强的复氧能力,促进了硝化作用,使得NH4-N的平均去除率提高了20％,而NO3-N的降低了3％～4％,增加了NO3-N污染风险.在中细砂层添加5％重量生物炭后,吸附性能增强,使其对NH4-N平均去除率增加了20％～32％,但对NO3-N影响不明显.渗透流速与NH4-N的去除和NO3-N的增加均呈负相关.综合分析可得出,影响SAT系统去除"三氮"的最主要因素是干湿比和渗透流速,在回补水源中NH4-N浓度较高时,可考虑在SAT系统表层添加生物炭以增强其去除效果.
再生水 土壤含水层处理 三氮 吸附 硝化作用 生物炭 渗透流速