硝酸鹽是引起水體富營養(yǎng)化和影響飲用水質(zhì)的重要指標之一。據(jù)相關(guān)資料顯示,硝酸鹽是地下水污染源中 見的污染物。
硝酸鹽本身并無危害,但在缺氧環(huán)境中(如人體內(nèi)、以及長期未進行更換的凈水器等)有可能經(jīng)硝酸鹽還原菌作用變成亞硝酸鹽,亞硝酸鹽會導致“藍嬰”綜合癥和胃癌、結(jié)直腸癌、淋巴瘤等疾病發(fā)病率的升高。
可見,解決飲用水硝酸鹽問題是尤為重要的,需對飲用水中的硝酸鹽濃度加以限定。根據(jù)國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》gb5749-2006水質(zhì)常規(guī)指標及限值中的相關(guān)規(guī)定,規(guī)定硝酸鹽(以n計)限制為10mg/l,地下水源限制為20mg/l。那么,目前對此有哪些有效的解決辦法呢?
目前,處理飲用水中的硝酸鹽的方法分為三類:生物反硝化法、化學反硝化法和物化法。
1、生物反硝化法
是利用反硝化細菌,在缺氧條件下將硝酸鹽還原為氮氣。此法因其高效低耗的特點,被認為是 潛力的飲用水脫氮方法。
無廢液成本低,適于大規(guī)模生產(chǎn)場景
選擇性除硝酸鹽、轉(zhuǎn)換成無害的氮氣;無廢液產(chǎn)生、處理費用低;適用于大規(guī)模生產(chǎn)飲用水場景。
工序復雜,易造成二次污染
工藝復雜、運行管理要求高;容易造成二次污染(投加有機物,如甲醇等),但需進行后續(xù)處理才能去除過量有機物,過程復雜,成本較高;同時,反硝化速度慢、所需反應器體積龐大、建設(shè)費用高,不適用于農(nóng)村飲用水小規(guī)模、分散性的給水處理。
2、化學反硝化法
化學反硝化法是利用一定的還原劑將地下水中的硝酸鹽還原為氮氣或銨根離子的過程。有活潑金屬(鐵鋁鎘等)反硝化和催化反硝化(h2做還原劑,貴金屬做催化劑)。
經(jīng)濟 高效 要求低
與生物反硝化相比,化學反硝化反應速度更快,管理操作要求低,具有潛在的經(jīng)濟性和對小型或分散給水處理的適應性,催化反硝法也因其的高效性和 性優(yōu)勢而備受關(guān)注。
受傳質(zhì)因素影響,實用性受限
化學返硝化法在反應過程中的選擇性和活性受傳質(zhì)因素影響較大,從而限值了該方法的實用性。
3、物化法
物化法有反滲透法和電滲析法、離子交換法。
反滲透+電滲析:后續(xù)工序復雜,實用性較差。
主要適用于tds含量高的水和海水淡化,對于處理tds含量低的水,處理費用大大高于離子交換法。由于膜對硝酸鹽沒有選擇性,因此對無機離子是“一膜全除”。這不僅產(chǎn)生濃縮的無機鹽廢水,還存在廢水排放問題,同時會使水的成分發(fā)生改變。不論從飲水健康還是成本費用等方面考慮,膜工藝的實用性較差。
4、離子交換法
此方法屬于工藝創(chuàng)新,理念升級,可以 解決固有難題。處理精度高,硝態(tài)氮(亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮)可做到1ppm以下,穩(wěn)定到地表三類,是提標改造類項目的優(yōu)質(zhì)選擇工藝;吸附量大,對于硝酸鹽(以n計)的飽和吸附容量能夠達到10g/l以上;樹脂優(yōu)先交換硝酸鹽,對硝酸鹽的交換容量不受水中硫酸鹽含量的影響;食品級材料,可用于飲用水、地下水、礦泉水等硝酸鹽氮的深度去除;模塊組件形式,自動化程度高,操作簡單。
型式 大孔強堿性陰離子交換樹脂(食品)
官能團 i 型季胺官能基
處理精度 0.1mg/l
再生藥劑 氯化鈉(10%左右濃度)
再生劑用量 1bv-2bv
再生流速 2bv/h
再生時間 30-60分鐘
反洗用水 純水/軟水/自來水
反洗流速 5-10bv/h
反洗時間 30分鐘
1、除硝酸鹽樹脂處理精度,各種廢水中總氮含量可做到1ppm,穩(wěn)定達標地表三;
2、吸附量大,對于硝酸鹽(以n計)的飽和吸附容量能夠達到10g/l以上;
3、樹脂優(yōu)先交換硝酸鹽,對硝酸鹽的交換容量不受水中硫酸鹽含量的影響;
4、是食品材料,可以用于飲用水、地下水、礦泉水等硝酸鹽氮的深度去除;
5、能對低濃度廢水進行深度處理,濃縮比,解決低濃度廢水處理難題;
6、模塊組件形式,自動化程度,操作簡單。