电吸附处理废水中硝酸根的影响研究
摘要：电吸附一般定义为在带电电极表面由电位控制引起的吸附。研究表明 ,电吸附一方面可以增加活性炭等吸附剂的吸附容量 ,另一方面可以通过电位反向(或撤去电位) 现场再生被污染物饱和了的吸附剂 ,减少化学再生或热再生可能产生的二次污染。本文阐述了电吸附处理废水中硝酸原因、意义和目的。介绍了国内外污染处理的现状。
关键词：电吸附技术；地下水硝酸盐污染研究现状；地下水硝酸盐处理意义
- 文献综述
1.引言
工业生产过程中排放的含氮废水含大量硝酸根，现有物化／生化处理技术无法实现达标排放，影响到企业的经济效益；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NO3-危害人类健康。NO3-进入人体后被还原为NO2-, NO2-有致癌作用。传统的技术像凝聚、絮凝、沉淀、过滤、吸附已经被广泛应用去除这些污染物。尽管传统的技术对较浓的体系有效 ,但对稀溶液体系却没有良好的效果。
电吸附法相对于其他净水技术具有能耗少'费用低'无二次污染'电极容易再生等优点被认为是一种具有发展前景的净水技术。用电吸附法去除水中各种带电粒子的研究己经得到了人们的广泛重视．电吸附法处理重金属离子废水．不但可以减轻环境污染，更能回收其中的重金属物质．具有很好的发展前景。
2.国内外研究现状
对电吸附技术的研究始于20世纪60年代，俄克拉荷马大学的研究人员利用电吸附原理，从略带碱性的水中去除了盐分。在Caudle等的报告中描述了使用多孔电极的电容去离子装置。Johnson 和Newman等的研究则包括验证过程的理论基础、参数研究和对多种候选电极材料的评价。
国外在电吸附应用方面取得研究成果最多的是美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室，他们从上个世纪90年代，采用内部孔隙极多的炭气凝胶作为电极材料开发出来一套电容性除盐实验装置。虽然具有一定的除盐效果，但材料制作工艺复杂，制作成本很高，妨碍了这一技术的推广。2003 年加拿大Enpar公司开发出一系列的电吸附装置，其能选择性地去除水中的NH4 和NO3-，能将NH4 和NO3-质量浓度分别为500、270 mg/L 的原水，处理至总氮质量浓度低于10 mg/L，得水率高达95%，并且经过连续3 个月的运行，去除率和得水率基本没有下降。 American Ground Water Trust 报道地下水硝酸盐可通过离子交换、反向渗透法或蒸馏法去除[13]。其中离子交换工艺的发展比较成熟，目前国外已有多座离子交换脱氮厂投入运行，然而离子交换法能处理的水量有限而蒸馏法成本较高。Boussaid 报道利用秸秆、沙子和泥灰土制作 PRB进行脱氮[15]。Robertson 等、Schipper 等报道利用沙子和木屑建造地下渗透反应墙进行脱氮[16-17]。Louis 等报道利用锯屑构筑多孔渗水处理墙，实验证明这种多孔渗水处理墙处理地下水中的硝酸盐氮能够使用2.5年以上，而且反硝化速率足够高，可以达到很好的去除效果
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