[发明专利]一种紫外活化柠檬酸去除水中硝态氮的水处理方法

说明书

本发明公开了一种紫外活化柠檬酸去除水中硝态氮的水处理方法。该方法通过紫外光活化无毒无害的柠檬酸，产生还原性自由基去除硝态氮，可获得90%以上的去除率。本发明方法硝态氮去除率高，简单易用，且所采用的紫外光、柠檬酸没有毒副作用，安全性高，因而具有较好的推广运用价值。这个方法形成的硝酸盐去除体系反应条件温和，pH适用范围广。该方法可广泛应用于地表水、地下水、饮用水源地等受硝酸盐污染的水体。

技术领域

本发明涉及一种紫外活化柠檬酸去除水中硝态氮的水处理方法，属于水体污染处理、水质净化、水体修复技术领域。

背景技术

自然环境中存在一定含量的氮，且少量的氮是人体及所有生物体必需的营养物质。有氧条件下，硝酸盐是各种含氮化合物形式中最稳定的类型，同时也是含氮有机物经无机化作用的最终产物，因此在自然界中广泛存在。然而随着经济发展、受使用氮基化肥以及过量排放含氮生活污水、工业废水等人为活动的影响，导致自然界中硝酸盐含量逐渐增多，从而引发污染问题。在全世界各地水体中都发现了硝酸盐污染现象，其所引起的环境问题及构成的人体健康威胁受到了全世界的关注，因此去除过量的硝酸盐对于平衡水生系统中的氮循环至关重要。

目前，关于去除水体中硝酸盐的研究主要集中于膜分离法、离子交换法、生物反硝化以及化学还原法等传统方法，但是这些方法去除硝酸盐存在反应速率慢、能耗大、处理效率低、操作复杂、易产生二次污染等问题，亟需研究一种高效、绿色的脱氮技术。

发明内容

研究表明，含有硝态氮的水溶液在紫外光的照射下可去除约60%的硝态氮。本发明所要解决的技术问题是：突破紫外光照射去除水体中硝态氮的瓶颈，通过加入无毒无害、安全性高的柠檬酸，经紫外活化后产生还原性自由基，去除水中硝态氮。该方法对硝态氮去除率高（大于90%），安全性高，且操作条件简单，适用pH范围广泛。

本发明的技术方案为：

提供一种紫外活化柠檬酸去除水中硝态氮的水处理方法，以紫外光照射含有硝态氮的水溶液可去除硝态氮，反应体系中加入柠檬酸可提高去除率。

其中，所述的紫外光为主辐射波长为365nm的紫外线，光照强度为125W~250W，光照反应时间为20min以上。

其中，所述的反应体系调节初始pH值为2~10。

与现有技术相比，本发明具有的以下的有益效果：

本发明方法操作简单方便，能耗低，反应条件温和，在初始pH值为2~10范围内均能实现较高的硝态氮去除率，pH适用范围广泛，且所投加的柠檬酸为安全性较高的有机物，并提出了紫外光活化柠檬酸的新型高级还原体系。该方法可广泛应用于地表水、地下水、饮用水源地等受硝酸盐污染的水体。

附图说明

图1是本发明实施例1，分别是在不投加柠檬酸的硝态氮水溶液进行单独紫外光照射反应，投加一定量柠檬酸的硝态氮混合溶液进行紫外光照射反应，以及投加一定量柠檬酸与硝态氮在未紫外光照射下的三种情况下，硝态氮的去除情况随时间的变化曲线。

图2是本发明实施例2，为在不同紫外光光照强度下，硝态氮的去除情况随时间的变化曲线。

图3是本发明实施例3，在混合溶液中，不同初始柠檬酸投加量下，硝态氮的去除情况随时间的变化曲线。

图4是本发明实施例4，在反应体系调节不同初始pH值条件下，硝态氮的去除情况随时间的变化曲线。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

实施例1

本发明通过紫外活化柠檬酸去除水中硝态氮的水处理方法，具体包括如下步骤：