工业污水中硝酸盐的来源、转化和去除

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一、硝酸盐的来源

    工业生产中硝酸盐的来源要根据不同行业的生产工艺分别讨论，有直接产生与间接产生之分，例如，机械、化工、电镀、光伏等行业常常大量使用硝酸或硝酸盐作为原材料或辅助剂，直接使废水中含浓度较高的硝酸盐，食品、皮革、造纸、化肥等行业通过使用大量的含氮有机物，使废水经分解间接造成硝酸盐污染。事实上，大多数工业生产都会涉及到氮素的污染，通过人为或自然的转化，这些不同形态的含氮物质zui终转化为硝态氮，而对硝态氮的处理是该类废水处理过程中的痛点所在。

二、硝酸盐的转化

    硝酸盐的转化过程分为前端转化与后端转化。

    前端转化：即硝态氮的生成过程。通过化学氧化或生物硝化作用，将有机氮、氨氮分解转化为硝态氮。

    后端转化：即硝态氮的去除过程。通过离子交换、生物反硝化等方法将硝态氮转变为无害氮气。

    工业废水中的硝酸盐渗入到土壤中，通过植物的吸收进入人体内，尽管硝酸盐对人体无害，但在人体内易还原为亚硝酸盐，当亚硝酸盐被血液大量吸收后，会抑制其携氧能力，影响组织正常供氧，另外，亚硝酸盐还易在人体反应生成具有致癌性的亚硝胺。因此，控制自然水体中的硝酸盐浓度具有长远性的意义。

三、硝酸盐的去除

    硝酸盐的特征之一是几乎全部溶于水，所以废水中的硝酸根不能被其他大多数阳离子沉淀，这意味着不能用水处理常规化学沉淀法来去除硝酸盐。

    在一步步实践中，不断研发出的离子交换法、电催化法、反渗透法也渐渐体现出其工艺的不成熟度，包括处理效果不稳定以及投资成本高等。

    在综合对比下，应用的仍是生物处理法，生物法是人为处理废水使用zui早的方法，本质上是水体自浄的人为强化，但经过不断地实际应用，其具有了运行成本低廉、处理效果稳定、主体工艺成熟等多项优点，并在去除硝态氮的基础上涵盖了对COD、总磷、悬浮物的去除，可同步解决水体多项指标，因此也成为了不同规模污水厂或污水站的*水处理构筑物。

    尽管其优势颇多，但由于结构冗杂、构筑物占地面积大、基建成本高，反应效率低等，使众多污水处理厂如鲠在喉，2016年，湛清HDN工艺横空出世，该工艺从多个角度对传统生物法进行了改进，不仅实现了占地面积的巨幅缩小，并大大提升了装置的脱氮速率，同时，实现了全自动控制，节省了人力成本，充分解决了以往生物法的多项弊端。