[發(fā)明專利]一種工業(yè)廢水中硝酸根的處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010698625.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111875009B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉艷;張旭;張?jiān)?/a>;孫宇明;孫蘭梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中化環(huán)境科技工程有限公司;中化環(huán)境控股有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/48
• 分類號(hào): C02F1/48;C02F101/16;C02F101/14;C02F101/12
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)廢水中硝酸根的處理方法。工業(yè)廢水中硝酸根的處理單元為至少一個(gè)吸附單元組成；所述吸附單元含固定板、吸附極板、感應(yīng)鈦絲網(wǎng)電極；所述兩個(gè)固定板間設(shè)有感應(yīng)鈦絲網(wǎng)電極，感應(yīng)鈦絲網(wǎng)電極兩側(cè)分別設(shè)有吸附極板。處理方法，利用上述處理單元電場(chǎng)環(huán)境下，吸附脫除廢水中的硝酸根等陰離子。本發(fā)明處理方法適用于電鍍行業(yè)、農(nóng)藥行業(yè)、化肥制造、電子元件生產(chǎn)等行業(yè)生產(chǎn)廢水硝酸根去除，硝酸根的去除率≥75％，同時(shí)去除廢水中硝酸根、氟離子、氯離子等多種陰離子；有效降低廢水的硝酸根、鹽分和電導(dǎo)率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)廢水中硝酸根的處理方法。

背景技術(shù)

電鍍行業(yè)、農(nóng)藥行業(yè)、化肥制造、電子元件生產(chǎn)等行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生大量含硝酸根的廢水。自然表層水體中，硝酸根的含量一般低于1μmol/L，近年來(lái),地下水與地表水中的硝酸鹽污染在全世界范圍內(nèi)引起了關(guān)注。硝酸鹽極易溶解在水中,過(guò)高的硝酸鹽濃度會(huì)對(duì)人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。硝酸鹽對(duì)人體健康有很多危害，攝入體內(nèi)的硝酸鹽會(huì)在胃中轉(zhuǎn)化為具有致癌性的亞硝胺，硝酸根也可以將血液中的血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白，降低紅細(xì)胞的攜氧能力，高鐵血紅蛋白與氧發(fā)生不可逆結(jié)合，引起高鐵血紅蛋白癥，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致缺氧死亡。而在硝酸鹽轉(zhuǎn)化過(guò)程中形成的亞硝酸胺等也具有致癌、致畸和致基因突變等危害作用。過(guò)多的硝酸鹽對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)也有一定的影響。環(huán)境水體中氮含量過(guò)高導(dǎo)致的富營(yíng)養(yǎng)化、水體老化等現(xiàn)象也帶來(lái)了嚴(yán)重的生態(tài)影響。目前,國(guó)家層面提出的污水一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)讓我國(guó)污水處理廠全面提標(biāo)改造工作更為迫切,其中過(guò)高濃度的NO₃^--N成為了制約TN達(dá)標(biāo)的重要因素。

目前，從水中去除硝酸鹽的方法有:生物脫氮、反滲透、化學(xué)還原法、電滲析、離子交換、蒸發(fā)濃縮等。目前對(duì)含硝酸廢水進(jìn)行脫硝處理的方法主要有生物反硝化法、化學(xué)還原法與中和法等幾種。應(yīng)用最為廣泛的方法是生物反硝化法，這種方法利用反硝化細(xì)菌的反硝化作用，將硝態(tài)氮還原為氮?dú)猓尫诺酱髿庵小５捎诜聪趸?xì)菌生長(zhǎng)速度慢、反硝化效率低、對(duì)pH耐受范圍窄等因素的限制，這種方法無(wú)法處理高濃度的含硝酸廢水，需要用大量的水進(jìn)行稀釋，占地面積大，導(dǎo)致廢水處理成本高。Rivett等研究過(guò)在堿性pH條件下，通過(guò)化學(xué)方法可以將水中的硝酸鹽還原成氨，該反應(yīng)在催化劑Cu的作用下進(jìn)行，結(jié)果表明，由于成本太高，此工藝難于實(shí)際應(yīng)用。Wang等開(kāi)發(fā)了利用電滲析技術(shù)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(xué)試劑。但是該方法難以處理高濃度的硝酸鹽。Shin等利用醋酸纖維素膜反滲透體系除去硝酸鹽，當(dāng)進(jìn)水硝酸鹽濃度為18～25mg/L，連續(xù)運(yùn)行1 000h，硝酸鹽去除率達(dá)65％。該方法處理效率低，運(yùn)行成本高，難以在實(shí)際產(chǎn)中得到推廣。Wang等開(kāi)發(fā)了一種從飲用水中去除亞硝酸鹽和硝酸鹽的方法。結(jié)果表明該方法可在溫度為10℃，pH值6～8條件下進(jìn)行，過(guò)程易于自動(dòng)控制，適用于小型水處理系統(tǒng)。但該工藝目前尚處于研究階段，許多因素如動(dòng)力學(xué)參數(shù)、催化劑的長(zhǎng)期穩(wěn)定性等需要進(jìn)一步研究。離子交換法去除硝酸鹽的原理是溶液中的NO₃^-通過(guò)與離子交換樹脂上的Cl^－或HCO₃^-發(fā)生交換而去除，工業(yè)廢水中含有大量有機(jī)物，會(huì)使樹脂堵塞，影響樹脂的使用和再生，該方法適合水中污染物組成較簡(jiǎn)單的情況。同時(shí)蒸發(fā)濃縮技術(shù)適合高濃度、高含鹽廢水，但能耗較高。

中國(guó)專利CN111115661A公開(kāi)了一種硝酸廢水的處理系統(tǒng)和處理方法。該系統(tǒng)包括分質(zhì)單元、汽提單元、生化處理單元和濃鹽處理單元。將硝酸廢水分離成無(wú)機(jī)廢水和有機(jī)廢水，然后進(jìn)一步分質(zhì)處理；但該方法主要是突出分水管理路線，采用生化法處理硝酸根廢水，處理效果受硝酸根濃度以及廢水中碳氮比等多種因素影響而本發(fā)明治理工藝屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)及專利檢索均無(wú)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了控制硝酸根引起的生態(tài)環(huán)境污染，并解決由硝酸根引起的總氮指標(biāo)難以達(dá)標(biāo)排放的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種工業(yè)廢水中硝酸根的處理方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案為：