硝酸盐超标治理方法

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降低硝酸盐浓度的措施有哪些

降低硝酸盐浓度的措施有哪些

降低硝酸盐浓度的措施有哪些硝酸盐是一种常见的化学物质,它可以存在于土壤、水体和空气中。

然而,高浓度的硝酸盐对人类健康和环境都会造成严重的危害。

因此,降低硝酸盐浓度成为了当今环境保护的重要课题之一。

本文将探讨一些降低硝酸盐浓度的措施。

1. 合理施肥。

农业是硝酸盐污染的主要来源之一。

过量的化肥施用会导致土壤中硝酸盐浓度升高。

因此,合理施肥是降低硝酸盐浓度的关键。

农民可以根据土壤的养分含量和作物的需求量来合理施用化肥,避免过量施肥,尤其是氮肥的使用。

2. 种植防护植物。

一些植物对硝酸盐具有较强的吸收能力,可以起到净化土壤的作用。

例如,大豆、甜菜、玉米等作物对硝酸盐的吸收能力较强,可以通过种植这些作物来减少土壤中的硝酸盐含量。

3. 加强水资源管理。

水体中的硝酸盐主要来自于农业和城市排放。

加强水资源管理,减少农业和城市排放的硝酸盐含量是降低水体中硝酸盐浓度的有效措施。

农田排水系统的改进、城市污水处理设施的升级等都可以减少水体中的硝酸盐含量。

4. 控制工业排放。

工业生产也是硝酸盐的重要来源之一。

控制工业生产过程中的氮氧化物排放,减少大气中的硝酸盐含量,是降低硝酸盐浓度的重要措施之一。

工业企业可以采用先进的污染治理设施,减少氮氧化物的排放。

5. 推广生态农业。

生态农业是一种可持续发展的农业模式,它注重生态系统的平衡和循环利用。

生态农业通过合理利用农业资源、减少化肥和农药的使用,可以有效降低土壤中的硝酸盐含量,保护生态环境。

6. 加强环境监测。

加强环境监测是降低硝酸盐浓度的重要手段。

通过对土壤、水体和大气中硝酸盐含量的监测,及时了解硝酸盐的分布和变化规律,为制定针对性的防治措施提供科学依据。

综上所述,降低硝酸盐浓度是一项复杂的系统工程,需要政府、企业和个人共同努力。

只有通过合理施肥、种植防护植物、加强水资源管理、控制工业排放、推广生态农业和加强环境监测等综合措施,才能有效降低硝酸盐的浓度,保护人类健康和生态环境。

地下水硝酸盐污染的成因分析及治理方法

地下水硝酸盐污染的成因分析及治理方法

科技视界Science&Technology VisionScience&Technology Vision科技视界0引言在进行作为饮用水水源的地下水中硝酸盐的去除时,还可以直接在被污染的地下水水体中进行处理,称为原位反硝化或地下反硝化,其运行费用低、操作简便。

无论是在工业发达国家还是发展中国家,由于农村地区大量氮化肥的施用,生活污水和含氮工业废水的未达标排放及其渗漏,固体废物的淋滤下渗,污水的不合理回灌,以及地下水的超量开采等原因,导致地下水中的硝酸盐浓度上升,成为一个十分重要的环境问题[1]。

1地下水硝酸盐污染的成因分析1.1氮素化肥的施用氮素化肥的施用,虽然大大地提高了土地的生产力,在农业生产中发挥了重要的作用,但由于施用的不当,也带来了一系列的环境问题。

据报道,由于农田氮肥施用量的增加,世界范围内的地表水和地下水中氮化合物含量都在不同程度上呈现出上升趋势。

大量的化肥进入农田后不能被农作物完全吸收,除一小部分可通过挥发或脱氮返回大气圈外,绝大部分残留在土壤或经降水溶解进入地下,使地下水受到氮素的污染,导致地下水中硝酸盐氮的提高。

据研究表明,施用于土壤的肥料有30%~50%经土壤淋滤于地下水环境中,地下水NOF-N污染与氮肥施用量成线性关系。

李文庆等对大棚土壤硝酸盐状况进行了研究,结果表明,棚区地下水中较非棚区含有更多的硝酸盐,而且在大棚种植时间较长的地区硝酸盐的增加更加明显,这说明农业活动氮素化肥的施用对地下水中硝酸盐含量的增加起到了较大的作用。

1.2污水灌溉由于水资源的日益紧张短缺,出现了污水灌溉。

近年来,不但污灌面积大幅度增加,而且污水水质发生明显变化,水中污染物浓度增高,有毒有害成分增加。

利用污水灌溉虽然在一定程度上可以缓解农业用水和水资源短缺的矛盾,在利用污水中大量有机物作为肥料的同时,污水也得到了一定的净化。

但是,如果灌溉不合理,不仅污染了农田环境,对土壤和农作物形成直接危害,甚至污染地下水,导致地下水中硝酸盐的增加。

除硝酸盐的方法

除硝酸盐的方法

硝酸盐污染的主要来源包括农业活动、工业废水排放、城市生活污水以及天然地质背景。

为了解决这一问题,我们需要采取多种除硝酸盐的方法。

这些方法包括物理、化学和生物处理技术。

1. 物理方法:通过沉淀、过滤、离子交换和反渗透等技术去除水中的硝酸盐。

这些方法操作简单,但成本较高,且可能产生二次污染。

2. 化学方法:利用化学反应将硝酸盐转化为其他无害物质。

例如,通过添加亚硫酸盐、硫代硫酸盐、铁粉等还原剂,将硝酸盐还原为氮气。

此外,还可以利用电化学方法,通过电解将硝酸盐转化为氮气。

3. 生物方法:利用微生物的生物降解作用去除硝酸盐。

这种方法具有成本低、无二次污染等优点。

常见的生物处理技术包括生物膜法、活性污泥法、生物接触氧化法等。

此外,植物修复也是一种生物方法,通过种植具有硝酸盐吸收和转化能力的植物,去除土壤和水体中的硝酸盐。

在实际应用中,应根据具体情况选择合适的除硝酸盐方法。

同时,还需要加强污染源头的管理和控制,减少硝酸盐的排
放,以实现环境的可持续发展。

饮用水中的硝酸盐超标的解决方案

饮用水中的硝酸盐超标的解决方案

饮用水中的硝酸盐超标的解决方案家庭饮用水,大多都是自来水,是过滤消毒过的水,是可以安全饮用的。

水是人体中不可缺少的一种物质,它参与了人体的各个器官功能运作,因此,就会特别的重要。

水与健康之间的关系也是极为的密切,如果缺水较为严重,会给身体带来很多问题。

随着健康知识的普及,多数人在饮用水的安全方面,也是有了更多的关注,也有不少人质疑过自来水的安全性,也不止一次的解释过,自来水烧开后饮用相对还是比较安全的,并不会存在很多人认为的不健康问题。

可是,现在有研究表明,饮用水当中会含有超标的硝酸盐,且已经达到了致癌的量,这是真的吗?这项研究来自于新西兰,具体内容如下:研究数据也是采集于新西兰人,水源自然也是来自于新西兰,根据全国的数据分析,发现新西兰全国内大概有80多万人存在饮用水硝酸盐超标的情况,从而导致这些人群患癌的风险增加。

尤其是患肠癌的风险增加了很多,研究发现饮用硝酸盐超标的水,患上直肠癌的风险可增加16%,患结肠癌风险则是可以增加27%,大肠癌的患病风险是最高的,可达到39%,从这些数据来看,饮用水中硝酸盐含量超标,与肠癌之间关系还真是有点深。

为了保证研究的准确性,研究人员还考虑到了易诱发肠癌的其它因素,比如饮酒、吸烟、运动、肥胖等问题,也是将这些因素与硝酸盐含量超标与肠癌关系做了比对,最终发现此种影响因素,会比加工肉和吸烟的影响因素要高一点,也就是说饮用此种水的隐患,可能要比吸烟和过多食用加工肉还要危险。

从这项研究中,确实能够发现硝酸盐超标的饮用水,在过多摄入之下,患肠癌的风险会比较大,研究数据来源于新西兰,数据并不是针对全球,会存在区域性差别,可能全球内还有国家的饮用水也会存在水环境污染的问题,但是否真的严重还是未知的,对于此项研究,应该理性看之。

我们每天使用的饮用水,是否安全?中国人日常的饮用水,大多都是喝烧开的自来水,当然,也有一些人是喝纯净水,或者家里安装净水器,还有的人则是喝矿泉水,但大部分家庭都是喝烧开的自来水。

对比几种去除水中硝酸盐的方法

对比几种去除水中硝酸盐的方法
Guter等[3]的研究结果表明:与三甲基胺树脂相比,三乙基胺树脂处理含1.5meq/LNO3-和6.5meq/LSO42-的进水时,树脂床的寿命可以延长62%,再生剂的用量可降低25~50%。因而,降低了离子交换工艺的运行成本。
Korngold等[9]的研究结果表明可以用海水作为树脂的再生剂。
Eliassen等[10]的研究表明:利用强碱性阴离子(SBA)交换树脂可以使活性污泥处理厂出水中的NO3-浓度从18mg/L降低到6.8mg/L,处理水量达200BV(床体积,bedvolume)。进水中存在有机物时易造成树脂堵塞,在反冲洗水中添加膨润粘土有助于树脂恢复。树脂用1NNaOH和1NHCl再生。
←——
R-(HCO3-)2
R-(NO3-)2
再生
交换饱和的树脂通过与CO2溶液接触而得到再生。离子交换树脂从溶液中去除中性盐并释放出等当量的二氧化碳。与传统的离子交换工艺相比,该工艺不会增加再生剂出水中的含盐量。因此,只需排放在交换过程中去除的盐。
在利用石灰作软化剂的水处理厂可有效地使用该工艺,因为利用石灰通常可使pH值升高到9.1或以上。因而,调节pH值所需的费用较低,铝同水的反应可表示为:
Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2
当pH值为9.1~9.3时,由于上述反应导致的铝的损失量小于2%。实验结果表明,还原1g硝酸盐需要1.16g铝。
Viraraghavan等[11]的研究表明:水中存在硅石和铁的沉积物会降低树脂对硝酸盐的去除能力。
Gaunlett[12]研究了在一个离子交换闭合回路中连续除去硝酸盐。
Guter[3]研究了利用离子交换工艺除去地下水中的NO3--N,其浓度范围为16~23mg/l。
Lauch等[13]考察了离子交换树脂工艺去除NO3-的实际运行情况。选用的树脂为非硝酸盐选择性树脂,处理能力为155m3/h,树脂用饱和盐水再生。废盐水进入城市污水处理厂的曝气塘。总的处理成本(包括投资、运行和维护成本)折合成人民币约为0.53元/吨。投资成本包括设备和基建费用,运行成本包括人力、电耗、树脂及再生剂等费用。处理厂的耗能为0.064kW·h/吨。每处理1吨进水产生的废水量为:1.4升盐水,6.6升树脂水,10.3升反冲洗水。

降低硝酸盐浓度的措施是什么

降低硝酸盐浓度的措施是什么

降低硝酸盐浓度的措施是什么以降低硝酸盐浓度的措施。

硝酸盐是一种常见的水质污染物,它通常来自于化肥、污水和工业废水的排放。

高浓度的硝酸盐不仅对水质造成污染,还可能对人类健康和生态环境产生负面影响。

因此,降低硝酸盐浓度成为了保护水质和生态环境的重要任务。

本文将探讨一些降低硝酸盐浓度的措施。

1. 控制化肥使用量。

化肥是硝酸盐的主要来源之一。

农业生产中大量使用化肥,会导致大量的硝酸盐排放到土壤和水体中。

因此,控制化肥使用量是降低硝酸盐浓度的关键措施之一。

农民可以通过科学施肥、选择合适的肥料种类和使用有机肥料等方式来减少化肥的使用量,从而降低硝酸盐的排放。

2. 科学施肥。

科学施肥是降低硝酸盐浓度的重要手段。

合理的施肥方法可以减少化肥的浪费和硝酸盐的排放。

农民可以根据土壤肥力、作物需求和气候条件等因素,科学确定施肥量和施肥时间,避免过量施肥和错时施肥,从而减少硝酸盐的排放。

3. 加强农田管理。

加强农田管理也是降低硝酸盐浓度的有效措施。

例如,合理的农田排水和灌溉管理可以减少土壤中硝酸盐的淋洗和流失;采取轮作、间作和种植绿肥等措施可以改善土壤结构和提高土壤肥力,减少硝酸盐的积累;种植防风固沙植物和建立植被带等措施可以减少土壤侵蚀和硝酸盐的流失。

这些措施可以有效降低硝酸盐的排放,保护水质和生态环境。

4. 加强污水处理。

污水中含有大量的硝酸盐,加强污水处理是降低硝酸盐浓度的重要途径。

通过加强城市污水处理厂的处理能力、改善农村污水处理设施、推广生态湿地和人工湿地等生态修复措施,可以有效去除污水中的硝酸盐,减少硝酸盐对水质的污染。

5. 推广生态农业。

生态农业是一种可持续发展的农业模式,可以有效降低硝酸盐的排放。

生态农业注重生态系统的平衡,通过合理的农田布局、种植多样化、循环利用农业废弃物和推广生物有机肥料等措施,可以减少化肥的使用量和土壤中硝酸盐的积累,从而降低硝酸盐的排放。

6. 加强监管和宣传教育。

加强监管和宣传教育也是降低硝酸盐浓度的重要途径。

地下水中硝酸盐的各种去除方法概述

地下水中硝酸盐的各种去除方法概述

地下水中硝酸盐得各种去除方法概述1前言水资源得组成部分中地下水占据着重要地位,地下水得重要性从种种数据就可以显示出来,比如地下水占了整个地球淡水资源得95%以上。

而我国地下水有三分之一得补给来源于天然补给,高达8837亿立方米/年,虽然地下水补给不少,但就是在我国农村地区,基本上生活饮用、灌溉都来自于地下水,用地下水来灌溉农田得面积占整个耕地总面积得五分之二。

随着河流污染日益严重,不少城市中供给水也都来自于地下水,我国600多个城市中有400多个城市就是利用地下水来供给,供水量更就是高达城市总供水量得三分之一。

随着氮素化肥在农业中得广泛使用,生活污染任意排放,含氮得工业废水处理净化未达标排放与泄漏,污水随意排放到农田,地下水过量开采导致自然界得氮元素失去平衡,等等,这些不利条件得集合促使硝酸盐在水中得日积月累。

从种种数据中可以发现,如果人体饮用得水中硝酸盐含量超过一定标准,那么就会对人体健康带来影响,甚至可能会引发一些疾病,比如高铁血红蛋白症得出现就会令人体血液失去携带氧气得功能。

另外食用得亚硝酸盐与仲胺类合成会变成亚硝胺类,这种物质存在于人体内,并且达到一定得数量时就会形成致癌物质,导致人体患癌,畸形,疾病突变等情况出现,对人体生命产生严重影响。

我国与世界卫生组织对饮用水中硝酸盐氮含量得规定标准不同,世界卫生组织得规定标准就是?10mg/L,我国则就是?20mg/L,但就是有些地方得地下水硝酸盐得含量更就是高达400500mg/L,这个数值就是远远高过世界卫生组织规定得标准。

因此,硝酸盐污染必须给予足够得重视,同时寻找一种经济有效得硝酸盐去除方法,来保证人民饮水安全与建设社会主义与谐社会都有重要得意义。

2地下水中硝酸盐得去除方法及其特点[4,5]想要除去地下水中得硝酸盐有不少方法,目前比较常用、也比较有效得主要方法就是生物反硝化以及离子交换剂反渗透工艺两种方法。

虽然我们可以将硝酸盐利用一些物化方式来与饮用水中分离,但就是这不就是解决问题得最好方法,也不能够很好得解决水中硝酸盐带来得污染,最好得方法还就是要令饮用水恢复自然界氮素循环得平衡:①限制人工固氮并且提倡农业清洁生产;②人工动力来将氮素以氮气形式进入到大气中。

关于硝酸盐超标问题的处理意见

关于硝酸盐超标问题的处理意见

关于硝酸盐超标问题的处理意见背景我司最近发现硝酸盐含量在某些产品中存在超标问题,这可能对产品质量和客户健康造成潜在风险。

因此,制定合适的处理意见以解决这一问题是至关重要的。

分析首先,我们需要了解硝酸盐超标的原因。

可能的原因包括生产设备不合格、原材料质量问题或操作失误等。

我们需要详细调查并找出导致硝酸盐超标的具体原因,以便针对性地采取相应的措施。

处理意见以下是解决硝酸盐超标问题的处理意见:1. 暂停生产:首要任务是立即暂停生产所有可能受影响的产品,以确保不会继续出现超标问题。

同时,我们应与质检部门合作,制定相应的生产暂停计划。

2. 深入调查:成立专门小组,负责深入调查导致硝酸盐超标的具体原因。

该小组应包括生产、质检、采购和供应链等相关部门的代表,以确保全面的调查和准确的结论。

调查结果将成为后续处理的基础。

3. 采取纠正措施:根据调查结果,针对造成硝酸盐超标的具体原因,制定相应的纠正措施。

例如,如果是生产设备问题,则应修复或更换设备;如果是原材料质量问题,则应与供应商进行沟通和改进;如果是操作失误,则应进行员工培训和操作规程的修订。

4. 引入风险管理控制措施:为了预防类似问题再次发生,我们需引入风险管理控制措施。

这可能包括定期检查设备和环境、建立更严格的原材料采购标准、加强质量监控和培训等。

5. 客户沟通和信任重建:对于已经购买受影响产品的客户,我们需要立即与他们沟通并解释所采取的纠正措施。

同时,积极采取措施展示我们对产品质量和客户健康的关注,以重建客户的信任。

6. 监控和改进:在纠正措施实施后,我们应建立监控机制,定期检查硝酸盐含量以确保问题得到彻底解决。

同时,要持续改进生产流程和质量管理体系,以提高运营效率和质量水平。

总结硝酸盐超标问题可能对产品质量和客户健康造成潜在风险,但通过立即采取合适的处理意见,我们能够迅速解决这一问题并防止类似问题再次发生。

关键是进行深入调查并针对性地采取纠正措施,同时加强风险管理控制和客户沟通。

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4 水中亚硝酸盐国内外处理方法概况国外对亚硝酸盐污染问题重视较早,并开发出了一系列处理工艺.欧洲在80年代初期就建立了一些实用的饮用水脱硝厂,美国则关闭了一些污染严重的地下水源井.随着水资源的日益紧张,目前国外对饮用水亚硝酸盐污染问题的研究再次趋热.在我国的不少地区,亚硝酸盐的污染问题已相当严重,但有关研究才刚刚开始. 综合国内外的研究现状,用于水中亚硝酸盐的处理工艺有化学法、生物法及物理法等几大类.化学法包括氧化法和还原法两种,物理法则包括膜分离法和离子交换法等.411 氧化法氧化法处理水中亚硝酸盐的技术具有设备简单、处理费用低的优点,是目前国际上普遍采用的方法.其原理为:亚硝酸离子中的氮为中间价态,具有被氧化的特性.当介质中的NO2-遇氧化剂时则会改变氮的价态,发生得失电子的变化而被氧化,最终NO2-离子会转变为毒性较小甚至无毒的物质.常采用的氧化剂有臭氧、双氧水、次氯酸钠 3 01第4期杨家澍等水中亚硝酸盐净化处理研究进展© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 等一些强氧化剂,用强氧化剂来氧化NO2-离子使其成为NO3-离子的优越之处在于反应速度快、氧化效率高.宋成盈[12]等人采用臭氧氧化法对地下水中亚硝酸盐进行了处理研究,结果发现,对于含量较低、处理量较少的地下深井水中亚硝酸的处理,该工艺具有设备简单、处理费用低、无二次污染等明显优点,能够适应实际的需求.这主要是因为臭氧具有杀菌力强,反应速度快的特点[13]. 日本古川电气有限公司进行的研究是用H2O2来氧化NO2-.试验采用HCl,HNO3或H2SO4来调节pH值为2~5,反应系统中安装氧化还原电位差计来自动控制H2O2加入量,称为H2O2自动滴注法[14]. 何杰[15]及WangXingtao[16]发现采用紫外光辐射能促进NO2-分解,使H2O2能有效地氧化NO2-,使NO2-氧转化速率加快,产生更好的处理效果. 412 还原法近几年来,有些专家在进行研究时,利用NO2-在酸性条件下具有氧化性而被还原的特点,考虑使用某种还原剂将NO2-还原降解为易挥发气体而自动脱离反应体系.但是依据还原剂及反应条件的不同,NO2-可以被还原成NO,N2O,NH2OH,N2或NH3,故选用何种还原剂、反应时间、温度是否合适、pH值的高低等这些技术问题对NO2-彻底降解为无毒气体起关键作用.例如最初的研究[14]是在加热条件下(T>70℃ )使用FeSO4来还原NO2-,按照反应:NO2-+Fe2++2H+=NO↑+Fe3++H2O,其还原产物是NO气体,从而达到脱除亚硝酸盐的目的. 张秀云[17]发现铸铁屑对NO2-有一定的脱除效果,且随铸铁屑量的增加,脱除效果增加.根据标准氧化还原电位可知,在弱酸性条件下,Fe能将亚硝酸盐转化为N2或氨态氮. 薛丽等[18] 采用铵盐法在100℃下对含亚硝酸钠的废水处理1h后,废水中NO2-含量达到排放标准.该方法的基本原理是用铵盐NH4+,使其与水中的NO2-反应,反应方程式为:NH4++NO2-→NH4NO2→N2↑+H2O,反应生成的亚硝胺不稳定,在33℃左右即可发生分解,放出氮气. 1993年,Hoorold等人开发了一种催化脱除亚硝酸盐的方法[19].氢气在钯铝催化剂和铅(5%)铜(1125%)Al2O3催化剂的作用下将亚硝酸盐氮还原成氮气(98%)和氨.该方法可将初始浓度为100mg/L的硝酸根完全脱除.该工艺可在通常地下水的条件下进行(10℃,pH值为6~8),并且易于自动化和操作,适于小型水处理.413 膜分离法[20]膜分离法包括反渗透和电渗析两种.反渗透膜对硝酸根无选择性,但各种离子的脱除率与其价数成正比.常用的反渗透膜主要是醋酸酯膜,也可使用聚胺酯膜和其它复合膜.反渗透在除去亚硝酸盐的同时也将除去其它的无机盐,因此反渗透法将降低出水的矿化度.电渗析和反渗透的脱硝效率差不多,但电渗析脱硝法只适用于软水. 膜分离法适用于小型供水设施,其缺点是费用高(尤其是电渗析法),产生浓缩废盐水,存在二次污染问题.414 离子交换法[21] 离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换而除去水中有害离子的方法.在工业用水的处理中,它占有极重要的位置,用以制取软水或纯水,在工业废水处理中,主要用以回收贵金属离子,也用以放射性废水和有机废水的处理. 采用离子交换法,具有去除率高、可浓缩回收有用物质、操作控制容易等优点.但目前应用范围还受到离子交换剂品种、性能、成本的限制;对预处理要求较高,离子交换剂的再生和再生液的处理有时也是一个难题.415 生化处理法[22] 传统的生化处理方法主要分为好氧生物处理方法和厌氧生物处理方法两种,并早已在国内外得到广泛的应用,也是目前最有效的处理方法之一,特别是在废水处理方面正起着越来越重要的作用. 厌氧生物处理法,是在无氧的条件下由兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解污染物的方法,主要用来处理有机污染物,已有一百年的历史,但由于与好氧法相比,存在着处理时间长、出水水质差等缺点,从而使其应用受到限制,发展缓慢. 好氧生物处理法主要有活性污泥法和生物膜法两大类.活性污泥法是水体自净的人工强化方法,是一种依靠在曝气池内呈悬浮、流动状态的微生物群体的凝聚、吸附、氧化分解等作用来去除污水中有机物的方法.生物膜法则是土壤自净的人工强化方法,是一种使微生物群体附着于某些载体的表面上呈膜状,通过与污水接触,生物膜上的 4 01 郑州大学学报(工学版) 2002年© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 微生物摄取污水中的有机物作为营养并加以代谢,从而使污水得到净化的方法. 由于常规的活性污泥工艺过程硝化作用不完全,反硝化作用几乎不发生,总氮(TKN)的去除率约在10%~30%之间[23].因此,对于含氮工业废水或不合格饮用水,若采用常规的活性污泥法处理,出水中的有害物质含量很难达标.这就促使人们对传统的活性污泥工艺流程进行改造,以提高其效率.最近的一些研究表明:生物脱氮过程中出现了一些超出人们传统认识的新现象,如硝化过程不仅由自养菌完成,异养菌也可以参与硝化作用[24];某些微生物在好氧条件下也可以进行反硝化作用[25],这些现象的发现为水处理工作者设计处理工艺提供了新的理论和思路.并开发出了如下一些实用可行的生物脱氮新工艺. 由荷兰Delft技术大学开发的SHARON脱氮新工艺[26] (SingleReactorforHighActivityAmmoniaRemovalOverNitrite),其基本原理为简捷硝化-反硝化,即将氨氮氧化控制在亚硝化阶段,第一步是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐,亚硝化菌包括亚硝酸盐单胞菌属和亚硝酸盐球菌属.第二步是由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐,硝化菌包括硝酸盐杆菌属、螺旋菌属和球菌属.这类菌利用无机碳化物如CO3 2- ,HCO3- 和CO2作碳源,从 NH3,NH4+ 或NO2-的氧化反应中获得能量,两步反应均需在有氧条件下进行.生成的NO3- 由反硝化菌在缺氧条件下还原成N2或氮氧化合物. 1990年,荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室开发出ANAMMOX工艺[27] (AnaerobicAmmoniumOxidation),即在厌氧条件下,以NO3-或NO2-为电子受体,将氨转化为N2.最近的研究表明,NO2-是一个关键的电子受体,由于该菌是自养菌,因此不需要添加有机物来维持反硝化,发生的反应可能为: 5NH4++3NO3-→4N2+9H2O+2H+,NH4++NO2-→N2+2H2O. Hippen等人报道了一个适用于处理高浓度含氮废水的新工艺(De2ammonification工艺).该工艺中涉及到的微生物目前尚不太清楚,工艺的关键是控制供氧.Muller等人也报道过自氧硝化污泥在非常低的氧压力下(1kPa或气相中约有210%的O2)可以产生氮气.当溶解氧压力在013kPa时,氨的最大转化率达58%,该过程还未实现稳定和可行的工艺设计. 另外,近年来科学家也开发出了一些多种处理方法共用的新型水处理工艺,例如生物活性碳法,该方法已被世界上许多国家采用,尤其在西欧,应用更为广泛.应用实践证明,该工艺具有微生物和活性炭的叠加和协同作用,对于亚硝酸盐亦有较好的处理效果.除此之外的生物接触氧化法、投料活性污泥法,均兼有活性污泥法和生物膜法特点,由于它们具有许多优点,因此也受到人们的重视. 5 结束语由于水中亚硝酸盐对环境及人类的危害已得到人们的共识,其处理技术的研究也必将愈来愈受到人们的重视.综观国内外研究现状,笔者认为这些去除饮用水中NO2-的方法都或多或少地存在不足之处. (1)化学氧化法具有设备简单、处理费用低的优点,但无法将水中的氮彻底去除,对于含量较低、处理量较少的地下深水中亚硝酸盐的处理,该法不失为理想之选,特别是采用高效臭氧氧化法,更具有其不可比拟的优越性. (2)化学还原法尽管可将亚硝酸根还原为无害的氮气,但其反应需在较高温度下进行,运行费用较高,效率较低,现有的技术根本无法将亚硝酸盐彻底脱除. (3)膜分离、离子交换及其它的物理方法是将亚硝酸盐集中于介质或废液中,而去除的亚硝酸盐又毫无变化地返回环境中,易造成二次污染.另外这些方法对亚硝酸盐不是选择性去除,其它可能需要的物质也被去除,且投资较大. (4)虽然生物法具有高效低耗的特点,但其庞大的投资使得该工艺目前仅应用大型的污水处理工程中,对于小型的饮用水处理工程,还没见有文献报道.另外该方法还存在一些其它问题,如生物处理通常较慢且需回流,细菌的存活与生长易受温度和其它因素影响,并且处理过程中还产生大量生物污泥. (5)从研究的角度看,许多基本问题尚不够清楚,例如:在动力学研究方面,基本上还停留在半经验的基础上,所建立的动力学模型往往仅针对某个具体的反应,缺乏普遍的指导意义.因此需要加强基础学科的研究,并需要进一步优化现有的工艺和开发的新工艺,特别是电化学及化学催化氢化还原亚硝酸盐的工艺应引起关注. 5 01第4期杨家澍等水中亚硝酸盐净化处理研究进展 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 。

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