1. 含硝酸鹽和亞硝酸鹽的廢水處理方法有哪些
一、反滲透
常用的反滲透膜有:醋酸纖維素膜、聚醯胺膜和復合膜。壓力范圍為2070~10350kPa。這些膜通常沒有選擇性。Guter利用醋酸纖維素膜反滲透體系除去硝酸鹽,當進水硝酸鹽濃度為18~25mg/L,連續運行1000h,硝酸鹽去除率達65%。Clifford等研究了反滲透系統除硝酸鹽,反滲透膜為聚醯胺膜和三醋酸纖維素膜。在進水中加入硫酸和六甲基磷酸鈉可以防止膜結垢。結果表明:聚醯胺膜比三醋酸纖維素膜更有效。與離子交換和電滲析相比,反滲透系統成本較高。Rautenbach等利用復合膜反滲透系統進行了中試研究,操作壓力為14Pa,處理能力為2m3/h。
二、催化脫氮
Horold等開發了一種從飲用水中去除亞硝酸鹽和硝酸鹽的方法。結果表明:在氫氣存在下,Pd-Al合金可有效地使亞硝酸鹽還原成氮氣(98%)和氨。Pb(5%)-Cu(1.25%)-Al2O3催化劑在50分鍾內可使初始濃度100mg/L的硝酸鹽完全去除。催化劑對硝酸鹽的去除能力達3.13mgNO3-/min•g催化劑。約為微生物脫氮活性的30倍。該方法可在溫度為10ºC, pH值6~8條件下進行,過程易於自動控制,適用於小型水處理系統。該工藝目前尚處於研究階段,許多因素,如動力學參數,催化劑的長期穩定性等需要進一步研究。
三、化學脫氮
在鹼性pH條件下,通過化學方法可以將水中的硝酸鹽還原成氨,反應方程式可表示為:
NO3- + 8Fe(OH)2+ 6H2O → NH3 +8 F(OH)3 + OH-
該反應在催化劑Cu的作用下進行,Fe/NO3-的比值為15:1, 該工藝會產生大量的鐵污泥,並且形成的氨需要用氣提法除去。Sorg研究過用亞鐵化合物去除硝酸鹽,結果表明,由於成本太高,此工藝難於實際應用。Murphy等人利用粉末鋁去除硝酸鹽,反應主要產物為氨,佔60~95%,可以通過氣提法除去。反應的最佳pH為10.25,反應方程式為:
3NO3- + 2Al + 3H2O → 3NO2- + 2Al(OH)3
NO2- + 2Al + 5H2O → 3NH3 + 2Al(OH)3 + OH-
2NO2- + 2Al + 4H2O → N2 + 2Al(OH)3 + 2OH-
在利用石灰作軟化劑的水處理廠可有效地使用該工藝,因為利用石灰通常可使pH值升高到9.1或以上。因而,調節pH值所需的費用較低,鋁同水的反應可表示為:
Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
當pH值為9.1~9.3時,由於上述反應導致的鋁的損失量小於2%。實驗結果表明,還原1g硝酸鹽需要1.16g 鋁。
四、電滲析
Miquel等開發了利用電滲析技術選擇性除去硝酸鹽的方法。該方法可使硝酸鹽濃度從50mg/L降低到25mg/L以下,它不需要添加任何化學試劑。Rautenbach等研究了電滲析法除去硝酸鹽,並與反滲透法進行了比較。他們認為將硝酸鹽從100mg/L降低到50mg/L,兩種方法的成本大致相當。
五、離子交換法
離子交換法去除硝酸鹽的原理是:溶液中的NO3-通過與離子交換樹脂上的Cl-或HCO3-發生交換而去除。樹脂交換飽和後用NaCl或NaHCO3溶液再生。一般地,陰離子交換樹脂對幾種陰離子的選擇性順序為:
HCO3- < Cl- < NO3- <SO42-
因此,用常規的離子交換樹脂處理含硫酸鹽水中的硝酸鹽是困難的。因為樹脂幾乎交換了水中的所有的硫酸鹽後,才與水中的硝酸鹽交換。也就是說,硫酸鹽的存在會降低樹脂對硝酸鹽的去除能力。採用對硝酸鹽有優先選擇性的樹脂可以較好地解決這個問題。這種樹脂優先交換硝酸鹽,對硝酸鹽的交換容量不受水中硫酸鹽的影響。
在樹脂官能團NR3+中的N原子周圍增加碳源子數目可以提高樹脂對硝酸鹽的選擇性,這種類型的樹脂對硝酸鹽的選擇性順序依次為:
HCO3-<Cl-<SO42-<NO3-
當樹脂上NR3+中的氮原子周圍的甲基變為乙基時,樹脂對硝酸鹽與硫酸鹽的選擇性系數KSN從100增加到1000。
六、生物脫氮
生物脫氮,又稱生物反硝化,是指在缺氧條件下,微生物利用NO3-作為電子受體,進行無氧呼吸,氧化有機物,將硝酸鹽還原為氮氣的過程。可表示為:
NO3- → NO2- → NO → N2O → N2
自然界中存在許多微生物,如假單胞菌屬、微球菌屬、反硝化菌屬、無色桿菌屬、氣桿菌屬、產鹼桿菌屬、螺旋菌屬、變形桿菌屬、硫桿菌屬等,能夠在厭氧條件下生長,並還原NO3-成N2。在這個過程中NO3-或NO2-代替氧作為末端電子受體,並且產生ATP。當電子從供體轉移到受體時,微生物獲得能量,用於合成新的細胞物質和維持現有細胞的生命活動。
根據微生物生長的碳源不同,生物反硝化可分為異養反硝化和自養反硝化。
2. 有誰知道怎樣才能降解水中亞硝酸鹽的含量超標謝謝
有以下三個方法降解水中亞硝酸鹽的含量超標。
一、使用「亞硝凈」
直接使用「亞硝凈」500g加「底居寧」250g全池干撒 ,第二天再使用「蜜極」(按實際使用量用水稀釋1000倍後全池均勻潑灑)。一般情況下,一個月只需用1~2次「蜜極 」就可有效控制亞硝酸鹽的含量在允許范圍內,從而達到凈水,改變水環境的目的。
二、物理吸附法
物理吸附法是使用具有高吸附能力的物質,如沸石粉、硅膠、活性炭、海泡石等吸附劑,將亞硝酸根吸附在其結構中。這種方法在生產中廣泛使用,許多底改產品均含有吸附劑成分。其優點是作用時間短、成本低。缺點是用量大,如沸石粉,50—100公斤/畝。
三、肥水法
亞硝酸鹽富含氮肥,是藻類生長繁殖的基本營養。因此,加快水體藻類生長繁殖速度,能有效降低亞硝酸鹽的濃度。生產上做法是使用單細胞植物生長調節劑(復硝酚鈉、生化黃腐酸、腐植酸鈉、氨基酸等)、光合作用催化劑、微量元素、硅肥等來實現的。
值得注意的是當水體亞硝酸鹽偏高,說明氮肥是比較充足的,不要再使用氮肥,加重水體氮循環負擔,可以施加磷肥,達到「以磷促氮」的目的。
(2)亞硝酸鈉廢水處理方程式擴展閱讀:
亞硝酸鹽的產生原因
1、不合理的投飼
在飼養的過程中,投喂飼料的質量和投喂方法對產生亞硝酸鹽的作用很大。特別是馴化養魚,投喂的顆粒飼料含蛋白較高,有一些蛋白質是魚類無法利用的,這些蛋白要排泄到水體中,還有投喂方法不當,造成魚類吃得過飽,有一些飼料來不及消化就排泄到水中。
此外,有的飼料直接落入水中未被魚兒吃食,這些排泄物和殘餌在水中分解會產生大量的氨和有毒物質,再經過亞硝化細菌和光合細菌的作用很快轉化為亞硝酸,亞硝酸與一些金屬離子結合後形成亞硝酸鹽。
2、不合理的施肥
在不少養殖地區,仍然是採用投飼和施肥相結合的方法養魚,使用的是有機肥和碳酸氫銨等肥料,這些肥料在水體中可能會產生大量氨態氮,氨態氮在亞硝化細菌的作用下被氧化為亞硝酸氮,進而被硝化細菌氧化為硝酸氮。
3、池底淤泥過多
養殖池塘長時間不清除池底淤泥,這些過多淤泥在養殖的過程中進行分解發酵,消耗氧氣,在發酵過程中產生大量氨態氮等有害物質,這些物質在經過一系列化學反應後就會產生有害的亞硝酸鹽。
4、養殖密度過大
由於放養密度過大,投喂飼料量也大,很容易造成水體缺氧,含氮有機物分解而產生氨。水體的溶氧越不足,在PH值越低,水溫越低的情況下,亞硝酸鹽的含量就越高。
5、浮游植物不足
在春秋季節,溫度變化較大的時候,養殖水體中的浮游植物不足(主要是由於低溫、營養不足、天氣不好等)引起藻對氨氮的吸收能力減少,使得硝化細菌對氨氮負荷加大。如果亞硝酸鹽的濃度超過菌群轉化亞硝酸鹽的能力,就會導致亞硝酸鹽的積累。