工業廢水硝酸鹽處理方案

工業廢水硝酸鹽處理方案

1.硝酸鹽對環境的危害

  在工業生產過程中，大多數行業都會直接或間接產生硝酸鹽，例如：食品類、燃料煉油等工廠排出的氨類廢棄物，經生物、化學轉化后形成硝酸鹽；火力發電廠、汽車、輪船等在燃燒過程產生的大量氮氧化物，經降水淋溶形成硝酸鹽；人工化肥中富含的硝酸銨、硝酸鈣、硝酸鉀、硝酸鈉和紡織業燃料中富含的尿素等；電鍍行業酸洗、退鍍、浸蝕等過程產生的硝酸。

  這些硝酸根進入環境中被人體攝取后，可被還原為亞硝酸鹽，大量亞硝酸鹽可使人直接中毒，而少量亞硝酸鹽可與人體血液作用，形成高鐵血紅蛋白，使血液失去攜氧能力，危及生命，另外，亞硝酸鹽與仲胺類作用形成亞硝胺類，足量時可致癌。

2.硝酸鹽處理現狀

  硝酸鹽極易溶于水，且較為穩定，不易形成共沉淀和吸附，因此，常規水處理技術并不適宜去除硝酸鹽，目前對硝酸鹽的處理方法有以下六種：

3.硝酸鹽處理難點

3.1反滲透法

  反滲透法去除率低且運行時間長，如利用醋酸纖維素膜做實驗，進水20mg/L硝酸鹽，連續運行1000h的去除率僅為65%。另外成本較高，膜易結垢，還需考慮后續濃水的處置。

3.2電滲析法

  與反滲透法相比，電滲析不需要添加其他化學試劑，但成本同樣較高，不適宜大規模污水處理。

3.3離子交換法

  離子交換法對樹脂的選擇是關鍵因素，常規陰離子交換樹脂對硫酸鹽的選擇性更為優先，能夠優先選擇硝酸鹽的專項樹脂目前并不成熟且價格較貴，所以用該法實現硝酸鹽去除較為困難。

3.4催化脫氮法

  催化脫氮法是指在含氫氣空間中利用Pd-Al合金使亞硝酸鹽轉化為氮氣和氨，該法對氮的去除效率較高，且去除時間大大縮短，但對催化劑的研究仍在進行中，并不成熟。

3.5化學脫氮法

  化學法的原理是將硝酸鹽還原為氨，但反應副產物不僅包括大量鐵污泥，生成的氨也需設置后處理裝置，如遇溢出游離在外，對環境會造成二次污染，總體而言，化學法并不是完善的處理方案。

3.6生物脫氮法

硝酸根處理的生物法原理為：

NO₃^-+有機物→N₂↑+CO₂↑+H₂O

  即利用微生物生理代謝作用，將硝酸根轉化為不溶于水的氮氣排出，氮氣在大氣中占比高達70%，且沒有二次污染，是處理硝酸鹽十分有效的途徑，*不足之處就是脫氮效率太低，為實現硝氮的去除往往需要極大的生化池以及較長的停留時間。

4.硝酸鹽處理新突破

  由上對比可得，去除硝酸鹽成本較低、效果較好、操作較為簡便且無需考慮后處理裝置的方法是生物脫氮法，這也是目前使用比較普遍的方法。

  針對生物法的不足之處，湛清環保特推出HDN-生物濾池技術，該反應器脫氮效率高達2kg N/m³·d，是傳統生化法脫氮效率的20倍，且停留時間僅需20分鐘，為傳統生化法的近八十分之一，更具優勢的是，占地面積僅需6-8m²。