工业废水硝酸盐处理方案

工业废水硝酸盐处理方案

1.硝酸盐对环境的危害

  在工业生产过程中，大多数行业都会直接或间接产生硝酸盐，例如：食品类、燃料炼油等工厂排出的氨类废弃物，经生物、化学转化后形成硝酸盐；火力发电厂、汽车、轮船等在燃烧过程产生的大量氮氧化物，经降水淋溶形成硝酸盐；人工化肥中富含的硝酸铵、硝酸钙、硝酸钾、硝酸钠和纺织业燃料中富含的尿素等；电镀行业酸洗、退镀、浸蚀等过程产生的硝酸。

  这些硝酸根进入环境中被人体摄取后，可被还原为亚硝酸盐，大量亚硝酸盐可使人直接中毒，而少量亚硝酸盐可与人体血液作用，形成高铁血红蛋白，使血液失去携氧能力，危及生命，另外，亚硝酸盐与仲胺类作用形成亚硝胺类，足量时可致癌。

2.硝酸盐处理现状

  硝酸盐极易溶于水，且较为稳定，不易形成共沉淀和吸附，因此，常规水处理技术并不适宜去除硝酸盐，目前对硝酸盐的处理方法有以下六种：

3.硝酸盐处理难点

3.1反渗透法

  反渗透法去除率低且运行时间长，如利用醋酸纤维素膜做实验，进水20mg/L硝酸盐，连续运行1000h的去除率仅为65%。另外成本较高，膜易结垢，还需考虑后续浓水的处置。

3.2电渗析法

  与反渗透法相比，电渗析不需要添加其他化学试剂，但成本同样较高，不适宜大规模污水处理。

3.3离子交换法

  离子交换法对树脂的选择是关键因素，常规阴离子交换树脂对硫酸盐的选择性更为优先，能够优先选择硝酸盐的专项树脂目前并不成熟且价格较贵，所以用该法实现硝酸盐去除较为困难。

3.4催化脱氮法

  催化脱氮法是指在含氢气空间中利用Pd-Al合金使亚硝酸盐转化为氮气和氨，该法对氮的去除效率较高，且去除时间大大缩短，但对催化剂的研究仍在进行中，并不成熟。

3.5化学脱氮法

  化学法的原理是将硝酸盐还原为氨，但反应副产物不仅包括大量铁污泥，生成的氨也需设置后处理装置，如遇溢出游离在外，对环境会造成二次污染，总体而言，化学法并不是最佳的处理方案。

3.6生物脱氮法

  硝酸根处理的生物法原理为：

  即利用微生物生理代谢作用，将硝酸根转化为不溶于水的氮气排出，氮气在大气中占比高达70%，且无色、无味、无害、无二次污染，是处理硝酸盐最为有效的途径，唯一不足之处就是脱氮效率太低，为实现硝氮的去除往往需要极大的生化池以及较长的停留时间。

4.硝酸盐处理新突破

  由上对比可得，去除硝酸盐成本最低、效果最佳、操作最为简便且无需考虑后处理装置的方法是生物脱氮法，这也是目前使用最多的方法。

  针对生物法的不足之处，湛清环保特推出HDN-高效生物滤池技术，该反应器脱氮效率高达2kg N/m³·d，是传统生化法脱氮效率的20倍，且停留时间仅需20分钟，为传统生化法的近八十分之一，更具优势的是，占地面积仅需6-8m2。