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工業廢水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽的來源有哪些?主要的方法是什么?
許多工業排放廢水中含有高濃度的硝酸鹽和亞硝酸鹽。這鐾工業包括化肥制造、鋼鐵生產、火藥制造、牲畜飼料場、電子元件生產、氧化有機和燃料生產等。除此之外,還有其他一些工業部門也排放含有硝酸鹽和亞硝酸鹽的廢水。對某一特定的工業部門,其生產工藝使用的原材料以及水的利用等都將影響所產生廢水中硝酸鹽和亞硝酸鹽的濃度。
對含硝酸鹽和亞硝酸鹽的廢水處理技術的研究表明量只有少數療法能夠達到較高的去除率。選擇何種方法處理工業廢水中的硝酸鹽主要取決于廢水的特性、處理要求以及經濟性。
(1)生物脫氮 生物脫氮主要是指生物反硝化作用,即用生化的方‘法將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉化為氮氣。許多異氧微生物能在缺氧條件下產生反硝化作用。假若有足夠的有機碳源,生物脫硝是在厭氧條件下由異氧微生物完成的,它利用硝酸鹽作為氫受體。多種常見的兼性菌可完成脫硝作用。當氨和硝酸鹽濃度類似于化肥廢水時,濃氨廢水的硝化和濃硝酸鹽廢水的反硝化已有成功的例子。
c2)離子交換 如果要有效地除去或回收硝酸鹽,則可采用離子交換法處理。離子交換法已成功地用于硝酸銨化肥廢水中銨的回收。硝酸銨廢水首先通過強酸性陽離子樹脂除去銨離子。該離子交換柱出水中含有硝酸,這是廢水中的硝酸鹽與樹脂中的氫離子反應所致。從陽離子交換柱中流出的無氨廢水再通過陰離子交換柱,除去硝酸根。出水中所含的銨離子和硝酸鹽濃度均很低,因而可用作補充水。
(3)硝酸鹽回收 當廢水中硝酸鹽的濃度很高時,可以作為副產品回收。例如硝酸銨,由于其在廢水中濃度很高,所以可以從硝酸銨生產冷凝液中進行回收。該高濃度硝酸鹽廢水可作為原料供給硝酸廠,使其在內部循環,同時提高產率。回收過程可與離子交換、蒸發等預濃縮處理相結合。
(4)其他方法 處理硝酸鹽和亞硝酸鹽的其他方法包括化學還原、土地應用及反滲透等。有幾種化學藥劑已被研究用來還原硝酸鹽為氮氣,只有亞鐵離子在經濟上可行,但還沒有工業應用。該工藝中的反硝化過程要求用銅做催化劑,且必須在堿性pH值的條件下進行。硝酸鹽的去除率只有70%,并存在使用大量皿鐵的缺點。
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