申请日2015.01.05
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F9/04
摘要
一种处理废水中亚硝态氮的方法，该方法采用亚硫酸盐作为还原剂将废水中的亚硝态氮还原为氮气以达到消除亚硝态氮的目的。亚硝态氮消除反应在带搅拌的反应器中进行，反应温度为10～40℃，用稀酸将反应过程的pH调整到3～7，并且亚硫酸盐与亚硝态氮按摩尔比1～5:1进行反应。与现有亚硝态氮消除方法比较，本发明的亚硝态氮去除率可以达到90%以上，反应条件温和，并且不产生二次污染。
权利要求书
1.一种处理废水中亚硝态氮的方法，该方法采用亚硫酸盐作为还原剂将废水中的亚硝态氮还原为氮气以达到消除亚硝态氮的目的。其实施步骤如下：
(1)将含有亚硝态氮的废水装入带搅拌的反应器中，然后按照亚硫酸盐与亚硝态氮的摩尔比为1～5:1的比例来加入所述亚硫酸盐;
(2)用稀酸将反应器中废水溶液pH调到3～7范围内，反应器内进行亚硝态氮消除反应：
(3)在10～40℃条件下进行搅拌反应，直至废水中亚硝态氮浓度达到排放标准;
(4)用曝气机对反应器中的废水进行曝气，直至废水中的亚硫酸盐完全被氧化为硫酸盐，再用碱将溶液pH调整到中性，即完成亚硝态氮废水的处理。
2.根据权利要求1所述处理废水中亚硝态氮的方法，其特征在于，所述亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸镁、亚硫酸氨、或者亚硫酸钙。
3.根据权利要求1所述处理废水中亚硝态氮的方法，其特征在于，所述稀酸为稀盐酸、稀硫酸。
说明书
一种处理废水中亚硝态氮的方法
技术领域
本发明涉及环境污染治理技术领域，特别涉及一种利用还原法去除废水中亚硝态氮的方法。
背景技术
亚硝酸盐的毒性较大，其对人类健康产生的危害也逐渐被人们所认识。亚硝酸盐可直接把血红蛋白中的Fe2+氧化成Fe3+，减少血液的载氧容量，具有引发各种疾病的危险，如高铁血红蛋白症，肝损害以及癌症等。而且亚硝酸盐易被氧化生成硝酸盐，而硝酸盐类又是富营养化的主要原因。因此，处理亚硝酸盐具有重要的意义。
目前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。
(1)物理方法主要有膜分离法(电渗析、反渗透)和离子交换法等，这些方法不具有选择性，只是将亚硝酸盐污染物发生了转移或浓缩，实际上并没有彻底地去除，依然会污染环境，所以该方法在应用上受到限制。
(2)化学法包括氧化法和还原法两种。
氧化法常采用的氧化剂有臭氧、双氧水、次氯酸钠等一些强氧化剂将NO2-氧化为NO3-。但是这只是将一种硝酸盐类转化为另一种，硝酸盐氮并没有去除。
还原法是将NO2-还原为N2，这样就达到了硝酸盐氮的完全去除。俎玉筠研究发现尿素与NO2-质量比2:1，在pH值1～2的条件下，反应30min，NO2-的去除率达99%以上。尿素用量和pH是影响反应速率和反应产物的主要因素。但是反应产物有NOX气体产生，过量的尿素也会增加水的含氮量。
薛丽等在100℃下，利用氯化铵或硫酸铵对含亚硝酸钠的废水处理1h，废水中NO2-含量达到排放标准。反应原理为：
反应生成的亚硝胺在33℃左右即可发生分解生成氮气。但是该反应需要进行加热，而且反应时间较长。
还有一种还原是采用活泼金属，如铁、二价铁、锌、铝等，将亚硝酸盐氮还原为氮气，但是反应条件比较苛刻，控制不好就会将亚硝酸盐氮还原为氨氮。另一种是具有还原性的非金属，如：氢气、甲酸、甲醇等，这些还原剂需要有合适的催化剂存在，将亚硝酸盐氮还原为氮气，尤其是氢气催化还原亚硝酸盐有很好的前景，其不会产生二次污染，催化还原过程可以在水质水温条件下进行，但是催化剂的活性和选择性的控制是催化还原的难点。
(3)生物法去除亚硝酸盐指的是反硝化法，即将NO2-作为电子受体，在缺氧或厌氧条件下，利用兼性厌氧微生物或厌氧微生物的反硝化作用将其还原为N2的过程。生物法脱氮因其高效低耗的优点得到广泛的应用，但是其耗时长。
发明内容
本发明的目的是提供一种无二次污染的处理废水中亚硝态氮的方法。
为实现所述目的，本发明所提供的处理废水中亚硝态氮的方法，与现有技术相同的是，该方法采用还原法工艺，即通过还原剂将废水中的亚硝态氮还原为氮气以达到去除亚硝态氮的目的。但本发明的改进之处在于，所使用的还原剂为亚硫酸盐。优先选用的亚硫酸盐为亚硫酸钠，但也包括亚硫酸钾、亚硫酸镁、亚硫酸铵、或亚硫酸钙。其实施步骤如下：
(1)将含有亚硝态氮的废水装入带搅拌的反应器中，然后按照亚硫酸盐与亚硝态氮的摩尔比为1～5:1的比例来加入亚硫酸盐;
(2)用稀酸将反应器中溶液pH调到3～7范围内，反应器内进行如下化学反应：
(3)在10～40℃条件下进行搅拌反应，直到废水中亚硝态氮浓度达到排放标准;
(4)用曝气机对反应器中的废水进行曝气，直至废水中的亚硫酸盐完全被氧化为硫酸盐，再用碱将溶液pH调整到中性，即完成亚硝态氮废水的处理。
从方案中可以看出，本发明使用亚硫酸盐作为还原剂，将废水中的亚硝态氮还原为无害的氮气，剩余的亚硫酸盐可被氧化为硫酸盐，不会形成二次污染。
