硝酸盐的去除方法-住房和城乡建设部科技与产业化发展中心.ppt

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。

地下水中硝酸盐的去除
地下水硝酸盐氮(NO_3-N)污染已成为世界性的环境问题。

由于地下水NO_3-N会以直接或间接的方式危害人们的健康，所以世界卫生组织规定饮用水NO_3-N的含量不得超过10mgN l~(-1)。

对于地下水硝酸盐的污染防治，不仅是要防止地下水硝酸盐污染，还要治理已污染的地下水。

科学家们对已受硝酸盐污染的地下水的治理技术开发已久。

已开发的治理技术包括物理方法，化学方法，和生物方法。

生物反硝化方法是目前已投入使用的最经济，最有效的方法。

但现有的生物反硝化法仍存在工艺复杂、运行管理要求高、反硝化速度慢、所需反应器体积庞大、建设费用高等缺点。

针对这些问题，我们采用以固相有机碳为碳源和反应介质的生物反硝化法，进行了去除地下水硝酸盐的实验研究。

本文研究了以固相有机碳(棉花、纸、稻草和木屑)为碳源和反应介质的生物反应器对地下水中硝酸盐的去除。

结果表明：以棉花和纸为碳源和反应介质的生物反硝化法能成功地去除地下水中硝酸盐。

但以稻草和木屑为碳源和反应介质的生物反硝化法效果不好。

四个反应器出水的pH值变化不大，纸张和棉花的出水pH值比进水pH值低0.4～0.6个单位，稻草次之低...
用离子交换树脂脱除硝酸根：其饱和吸附容量为49mg/g，如果污水中同时存在Cl-和SO42-时，对硝酸根的去除率将大大降低。

这两种方法各有优缺点离子交换法技术成熟、可靠、但成本高，频繁再生产生大量台高浓度硫酸盐和硝酸盐的废液，如果处置不当，容易造成二次污染我们国家目前还没有硝酸盐选。

污水处理中的去除硝酸盐和氨氮的技术随着工业化和城市化的不断推进，污水处理变得尤为重要。

污水中的硝酸盐和氨氮是两种常见的污染物，对环境和人类健康造成严重影响。

因此，研发和应用去除硝酸盐和氨氮的技术成为了污水处理工程的重中之重。

一、去除硝酸盐的技术1. 生物处理法生物处理法是目前应用最广泛的硝酸盐去除技术之一。

该技术利用厌氧细菌将硝酸盐通过还原作用转化为氮气，进而实现硝酸盐的去除。

厌氧生物反应器、厌氧-好氧工艺以及硝酸盐假性硝化法等都属于生物处理法的一种。

生物处理法具有运行成本低、效果稳定等优点，因此在污水处理领域得到广泛应用。

2. 化学处理法化学处理法是去除硝酸盐的另一种常用技术。

其中，常用的化学处理方法包括还原法和吸附法。

还原法主要通过加入还原剂将硝酸盐还原为氨氮或氨酸盐，从而达到去除硝酸盐的目的。

吸附法则是通过在处理过程中加入特定吸附剂，利用吸附剂对硝酸盐具有较强吸附能力，将硝酸盐从污水中吸附出来。

这两种化学处理法都有着高效去除硝酸盐的特点，但由于成本较高，应用范围相对较窄。

二、去除氨氮的技术1. 曝气法曝气法是去除氨氮的常用技术之一。

在曝气池中，通过对水体进行曝气处理，通过气体和水水的接触，使得氨氮逐渐转化为游离态氮，从而实现氨氮的去除。

曝气法具有设备简单、成本较低等优点，并且在生活污水处理中得到广泛应用。

2. 膜分离法膜分离法是一种基于半透膜原理的氨氮去除技术。

该技术通过膜的选择性透过性，将氨氮从污水中分离出来。

常见的膜分离法包括超滤法、反渗透法等。

这类技术具有去除效果好、排放水质高等优势，但由于设备和维护成本较高，仍然需要进一步推广应用。

三、综合应用技术除了上述独立应用的技术，还有一些综合应用技术能够同时去除硝酸盐和氨氮。

比如，生物接触氧化法和生物膜法通过结合生物处理和化学处理的特点，充分发挥各自的优势，实现了同时去除硝酸盐和氨氮的效果。

这类综合应用技术在硝酸盐和氨氮去除领域具有较大的应用潜力。

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。

精品整理
离子交换法去除地下水硝酸盐
自20世纪60年代以来地下水硝酸盐污染日趋严重。

由于硝酸盐摄入人体后，容易还原成亚硝酸盐，导致高铁血红蛋白症，3个月以下的婴儿受此影响大。

此外，亚硝酸盐还具有使人体致癌的风险。

可用于去除地下水中硝酸盐的方法有很多，如离子交换法、生物反硝化法、反渗透(RO)法和化学还原法等。

生物反硝化被认为是经济的地下水脱氮技术，但是在常规地下水异养反硝化过程中，地下水不可避免地会受到残留反硝化碳源、反硝化菌及其代谢产物的污染，必须进行后处理。

生物反硝化法主要适用于需要进行大规模脱硝酸盐的水厂。

RO法具有脱氮效果好，且反渗透膜透过水基本不需要后处理。

但是，用RO工艺处理地下水时会产生大量浓缩水，必须妥善处置。

此外，RO装置投资较高，也是该法的一个不利因素。

离子交换具有简单、高效、树脂经再生后可重复使用、投资和运行费用相对较低等特点，比较适于小规模供水系统脱硝酸盐。

离子交换法去除地下水中的硝酸盐时，适宜的吸附时间为30min，温度对硝酸盐去除效果几乎没有影响。

当地下水中存在氯离子或硫酸根离子时，硝酸盐的去除效果会受到影响，且氯离子或硫酸根离子浓度越高，硝酸盐的去除率越低。

吸附饱和的离子交换树脂可以用NaCl溶液再生，当再生液浓度为3%时，两种树脂的再生率均可超过95%。

去除硝酸盐工业生产过程中排放的含氮废水，农业上施用的氮肥随雨水冲刷入江河、湖泊，生活污水排入受纳水体等对环境造成的污染越来越严重，已引起人们的普遍关注。

这是因为N O3-危害人类健康。

NO3-进入人体后被还原为NO2-, NO2-有致癌作用。

此外，婴幼儿体内吸入的NO3- 进入血液后与血红蛋白作用，将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ)而导致形成高铁血红蛋白，高铁血红蛋白与氧发生不可逆结合，引起高铁血红蛋白症。

世界卫生组织(WHO)颁布的饮用水质标准规定NO3--N的最大允许浓度为10mg/L，而我国部分省市的地下水中NO3--N含量高达20～50mg/L。

硝酸盐在水中溶解度高，稳定性好，难于形成共沉淀或吸附。

因此，传统的简单的水处理技术，如石灰软化、过滤等工艺难以除去水中的硝酸盐。

目前，从水中去除硝酸盐的方法有：化学脱氮、催化脱氮、反渗透、电渗析、离子交换、生物脱氮等。

本文将在简要介绍这些方法的基础上，着重评述离子交换技术除去水中硝酸盐的原理、方法和应用现状，并与其他方法进行比较。

1 去除硝酸盐的方法1.1 化学脱氮在碱性pH条件下，通过化学方法可以将水中的硝酸盐还原成氨，反应方程式可表示为：NO3- + 8Fe(OH)2+ 6H2O → NH3 +8 Fe(OH)3↓+ OH-该反应在催化剂Cu的作用下进行，Fe/NO3-的比值为15:1, 该工艺会产生大量的铁污泥，并且形成的氨需要用气提法除去。

Sorg[1]研究过用亚铁化合物去除硝酸盐，结果表明，由于成本太高，此工艺难于实际应用。

Murphy[2]等人利用粉末铝去除硝酸盐，反应主要产物为氨，占60～95%，可以通过气提法除去。

反应的最佳pH为10.25，反应方程式为：3NO3- + 2Al + 3H2O → 3NO2- + 2Al(OH)3↓NO2- + 2Al + 5H2O → 3NH3 + 2Al(OH)3↓+ OH-2NO2- + 2Al + 4H2O → N2 + 2Al(OH)3↓+ 2OH-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。

地下水中的硝酸盐如何去除?硝酸盐去除技术大体上分为生物处理和物理化学处理技术，而根据进行去除的场所又可分为原位净化法和处理厂净化法，处理厂净化法根据脱氮技术是否利用有机物又可分为异养型脱氮法和自养型脱氮法。

1.生物处理技术生物脱氮实质是NO-3作为脱氮菌呼吸链末端电子受体而被还原为气态氮的过程。

生物处理技术包括原位生物修复技术和反应器生物处理技术。

（1）原位生物修复技术生物原位除硝酸盐氮的主要机制是反硝化作用，反硝化作用还是生态系统中氮循环的主要环节，是污水脱氮的主要机制。

原位生物处理方法对于去除浅层地下水中硝酸盐来说，费用较低，方法简单。

去除反应为∶若以醋酸盐作有机营养物，化学反应式为∶反应有两步，首先是硝酸盐转变为亚硝酸盐，反应式为∶第二步是亚硝酸盐转变为氮气，反应式为∶地下水硝酸盐生物修复的营养物有醋酸盐、葡萄糖、甲醇或乙醇。

在原位修复技术中，净化的场所是土壤，为了提高氢供体，营养盐的注入、混合和反应效率，一般需设置注入井和处理水井，促进地下水的移动。

（2）反应器生物处理技术反应器生物脱氮是利用人工的生物反应器强化生物脱氮的方法，它包括异养型生物脱氮法和自养型生物脱氮法。

①异养型生物脱氮法硝酸盐氮还原为氮气的过程包括以下几个步骤，NO-3→NO-2→NO—→N2O—→N2。

异养型生物脱氮法需向水体中投加有机碳源，作为反硝化菌的食料。

在饮用水处理中添加碳源以达到适宜的碳氮比（mg/mg）∶甲醇0.93、乙醇1.05、醋酸1.32，在实际应用中为了安全起见都要求基质过量。

异养法虽然去除了硝酸盐，但水体会被残留的有机物污染，需进行复杂的后处理来去除过量的有机物。

在进行地下水硝酸盐去除处理时，多是以饮用水为前提，所以氢供体的选定必须考虑这一点。

从安全性和成本方面考虑使用乙醇和醋酸较多，它们的脱氮反应式可以表示如下∶实际上细胞合成和好氧代谢都消耗氢供体，因此其用量为化学计算量的1.5～2倍。

②自养型生物脱氮法脱氮菌中也有能用氢气、还原态硫化物和二氧化碳等,无机物作为氢供体的自养型细菌，一般情况下自养型细菌增长率低、增长速度慢、菌的增长量少，所以具有剩余污泥的产生量低的优点。

地下水中硝酸盐的各种去除方法概述1前言水资源的组成部分中地下水占据着重要地位，地下水的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的95%以上。

而我国地下水有三分之一的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的面积占整个耕地总面积的五分之二。

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多个城市是利用地下水来供给，供水量更是高达城市总供水量的三分之一。

随着氮素化肥在农业中的广泛使用，生活污染任意排放，含氮的工业废水处理净化未达标排放和泄漏，污水随意排放到农田，地下水过量开采导致自然界的氮元素失去平衡，等等，这些不利条件的集合促使硝酸盐在水中的日积月累。

从种种数据中可以发现，如果人体饮用的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的出现就会令人体血液失去携带氧气的功能。

另外食用的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，并且达到一定的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。

我国和世界卫生组织对饮用水中硝酸盐氮含量的规定标准不同，世界卫生组织的规定标准是?10mg/L，我国则是?20mg/L，但是有些地方的地下水硝酸盐的含量更是高达400-500mg/L，这个数值是远远高过世界卫生组织规定的标准。

因此，硝酸盐污染必须给予足够的重视，同时寻找一种经济有效的硝酸盐去除方法，来保证人民饮水安全和建设社会主义和谐社会都有重要的意义。

2地下水中硝酸盐的去除方法及其特点[4，5]想要除去地下水中的硝酸盐有不少方法，目前比较常用、也比较有效的主要方法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和饮用水中分离，但是这不是解决问题的最好方法，也不能够很好的解决水中硝酸盐带来的污染，最好的方法还是要令饮用水恢复自然界氮素循环的平衡：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。

自来水硝酸盐处理原理
一、生化法，生化法的原理是通过一些反硝化细菌，在缺氧条件下将硝酸盐还原为氮气。

这种方法能耗极低，且没有废液产生。

并且可以选择性去除硝酸盐。

适用于大规模的场景使用。

但是这种工艺比较复杂，还会产生一些二次污染，对于一些农村的小规模饮用水不太适合，且建造成本比较高，后期维护复杂，且成本高
二、化学法，通过加入一些还原剂将硝酸盐还原成氮气和铵根离子，与生物法相比反应速度更快，管理和操作的要求更低。

对于一些小型
的比较合适。

大型的反而不适合。

三、反渗透法，这种方法去除硝酸盐没有选择性，并且会产生浓水。

不能很好的保留水中的一些其他的有益物质。

不做推荐。

四、电渗析法，这种方法也是可以去除硝酸盐，但是能耗较高，应用
比较少。

五、离子交换法，此类处理方法能达到很好的去除硝酸盐的效果，能做到0.1ppm 以下，远低于国家的饮用水的硝酸盐要求。

可以选择项的去除硝酸盐，操作简单，可以重复使用。

经济便捷。

以上就是我对于硝酸盐去除的方法一些总结，欢迎各位技术同行补充指正。