[发明专利]一种工业废水中硝酸根的处理方法

说明书

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种工业废水中硝酸根的处理方法。工业废水中硝酸根的处理单元为至少一个吸附单元组成；所述吸附单元含固定板、吸附极板、感应钛丝网电极；所述两个固定板间设有感应钛丝网电极，感应钛丝网电极两侧分别设有吸附极板。处理方法，利用上述处理单元电场环境下，吸附脱除废水中的硝酸根等阴离子。本发明处理方法适用于电镀行业、农药行业、化肥制造、电子元件生产等行业生产废水硝酸根去除，硝酸根的去除率≥75％，同时去除废水中硝酸根、氟离子、氯离子等多种阴离子；有效降低废水的硝酸根、盐分和电导率。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种工业废水中硝酸根的处理方法。

背景技术

电镀行业、农药行业、化肥制造、电子元件生产等行业都会产生大量含硝酸根的废水。自然表层水体中，硝酸根的含量一般低于1μmol/L，近年来,地下水与地表水中的硝酸盐污染在全世界范围内引起了关注。硝酸盐极易溶解在水中,过高的硝酸盐浓度会对人类健康构成严重威胁。硝酸盐对人体健康有很多危害，摄入体内的硝酸盐会在胃中转化为具有致癌性的亚硝胺，硝酸根也可以将血液中的血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，降低红细胞的携氧能力，高铁血红蛋白与氧发生不可逆结合，引起高铁血红蛋白症，严重时可导致缺氧死亡。而在硝酸盐转化过程中形成的亚硝酸胺等也具有致癌、致畸和致基因突变等危害作用。过多的硝酸盐对农作物的生长也有一定的影响。环境水体中氮含量过高导致的富营养化、水体老化等现象也带来了严重的生态影响。目前,国家层面提出的污水一级A排放标准让我国污水处理厂全面提标改造工作更为迫切,其中过高浓度的NO₃^--N成为了制约TN达标的重要因素。

目前，从水中去除硝酸盐的方法有:生物脱氮、反渗透、化学还原法、电渗析、离子交换、蒸发浓缩等。目前对含硝酸废水进行脱硝处理的方法主要有生物反硝化法、化学还原法与中和法等几种。应用最为广泛的方法是生物反硝化法，这种方法利用反硝化细菌的反硝化作用，将硝态氮还原为氮气，释放到大气中。但由于反硝化细菌生长速度慢、反硝化效率低、对pH耐受范围窄等因素的限制，这种方法无法处理高浓度的含硝酸废水，需要用大量的水进行稀释，占地面积大，导致废水处理成本高。Rivett等研究过在碱性pH条件下，通过化学方法可以将水中的硝酸盐还原成氨，该反应在催化剂Cu的作用下进行，结果表明，由于成本太高，此工艺难于实际应用。Wang等开发了利用电渗析技术选择性除去硝酸盐的方法。该方法可使硝酸盐浓度从50mg/L降低到25mg/L以下，它不需要添加任何化学试剂。但是该方法难以处理高浓度的硝酸盐。Shin等利用醋酸纤维素膜反渗透体系除去硝酸盐，当进水硝酸盐浓度为18～25mg/L，连续运行1 000h，硝酸盐去除率达65％。该方法处理效率低，运行成本高，难以在实际产中得到推广。Wang等开发了一种从饮用水中去除亚硝酸盐和硝酸盐的方法。结果表明该方法可在温度为10℃，pH值6～8条件下进行，过程易于自动控制，适用于小型水处理系统。但该工艺目前尚处于研究阶段，许多因素如动力学参数、催化剂的长期稳定性等需要进一步研究。离子交换法去除硝酸盐的原理是溶液中的NO₃^-通过与离子交换树脂上的Cl^－或HCO₃^-发生交换而去除，工业废水中含有大量有机物，会使树脂堵塞，影响树脂的使用和再生，该方法适合水中污染物组成较简单的情况。同时蒸发浓缩技术适合高浓度、高含盐废水，但能耗较高。

中国专利CN111115661A公开了一种硝酸废水的处理系统和处理方法。该系统包括分质单元、汽提单元、生化处理单元和浓盐处理单元。将硝酸废水分离成无机废水和有机废水，然后进一步分质处理；但该方法主要是突出分水管理路线，采用生化法处理硝酸根废水，处理效果受硝酸根浓度以及废水中碳氮比等多种因素影响而本发明治理工艺属国内外首创，国内外文献及专利检索均无报道。

发明内容

为了控制硝酸根引起的生态环境污染，并解决由硝酸根引起的总氮指标难以达标排放的现实问题，本发明提供一种工业废水中硝酸根的处理方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：