硝酸盐污染地下水原位碳源注入生物修复优化方案研究

摘要

以北京某场地生活垃圾填埋场硝酸盐污染地下水为研究对象，针对原位生物修复技术，建立生物耦合 Monod（RT3D）溶质运移模型。利用遗传算法（GA）和模拟退火法（SA）对地下水硝酸盐污染羽治理区开展了碳源（乙醇）注入备选井方案和原位生物修复系统进行模拟优化研究。优化结果表明，在满足硝酸盐氮浓度降低到10 mg·L-1的目标下，GA 和 SA 两种优化方案均优化确定相同的3口碳源注入井，比原设计节省15口井。100 d 后硝酸盐氮生物降解总量去除率分别为90.78豫和84.51豫。碳源注入井的布置方式呈三角点布置，且上游点的碳源注入量大于其他两点注入量。原位生物修复两种优化算法对比表明 SA 优化系统治理成本比GA 节省1.46豫，且收敛性强，波动性小，但计算时间较长。