饮用水中硝酸根的催化还原研究进展

由于化肥的过度使用，造成地下水中硝酸盐的污染日益严重。饮用水中高浓度的硝酸盐对人类健康会产生极大的威胁。本文综述了催化还原脱除水中硝酸根的研究进展和现状，并对其发展趋势进行了简单的论述。     

饮用水中硝酸盐氮去除技术的研究与应用

简单介绍了几种去除饮用水中硝酸盐氮的技术方法及其在实际中的应用情况。对生物反硝化法和离子交换法去除饮用水中硝酸盐氮的情况做了比较详细的讨论。     

饮用水中硝酸盐的脱除

饮用水中硝酸盐氮的污染问题日趋严重,对人类的健康有多方面的危害.离子交换、反渗透、电渗、生物反硝化、化学和化学催化反硝化都可从水中脱除硝酸盐,但目前投入实用的只有离子交换、生物反硝化、反渗透三种工艺.这些脱硝方法各有优缺点.本文综述了饮用水脱硝的应用与研究的现状,并对其发展的趋势进行了简单的论述.     

饮用水中硝酸盐的脱除

饮脾水中硝酸氮的污染问题日趋严重,对人类的健康有多方面的危害。离子交换、反渗透、电渗、生物反硝化、化学和化学催化反硝化都可从水中脱除硝酸盐,但目前投入实用的只有离子交换、生物反硝化、反渗透三种工艺。这些脱硝方法各有优缺点。本文综述了饮用水脱硝的应用现状,并对其发展的趋势进行了简单的论述。     

铜镍纳米结构修饰多孔电极的电化学硝酸根还原

利用电化学将硝酸根转化为有价值的氨是硝酸盐处置绿色、低碳的途径。本研究制备了铜镍纳米结构修饰多孔电极(Ni-Cu NW),同时构建了电场与流场相协同的穿透式电化学反应器体系。在施加-0.6 V (vs. RHE)电位条件下,该体系氨法拉第效率可达到(84.35±3.63)%,而泡沫Cu电极的法拉第效率仅为(17.2±0.63)%。在定制的穿透式反应器中,Ni-Cu NW电极在−0.6 V、300 r·min⁻¹转速条件下对1 400 mg·L⁻¹ NO₃^--N 溶液电解,100 min后硝酸盐的转化率接近100%,氨选择性为85.5%。电子自旋共振能谱(ESR)和H_ads淬灭实验证明除了电极直接还原硝酸盐,体系中的H_ads可帮助进一步还原硝酸盐。以50 mA·cm⁻²恒电流密度运行24 h,运行前后电极的硝酸盐还原性能未产生明显变化。     

选择性催化还原NO反应的研究进展

本文介绍了近年来选择性催化还原ＮＯ反应的研究进展状况，并对目前研究中存在的问题及今后研究的方向提出一些看法。     

离子交换生物脱氮组合工艺去除饮用水中硝酸盐

硝酸盐污染是饮用水行业面临的一大问题。为此,利用小试实验研究了不同树脂类型对硝酸盐的去除效果及相关的影响因素,以及生物膜系统对树脂再生废水的处理效能,建立了使用离子交换和生物脱氮组合工艺去除饮用水中硝酸盐的方法,优化了工艺参数。结果表明：优选的除硝酸盐树脂选择性强,最佳接触时间为15~20 min,可适应不同进水硝酸盐浓度;采用10%的NaCl溶液再生,再生效率可达90%以上;生物脱氮系统能够高效去除再生废水中的硝酸盐,且亚硝酸盐、氨氮和有机物没有明显积累,可循环用于树脂再生,在9次循环再生周期内,对树脂再生效能的影响很小,再生效率仍达85%以上。该组合工艺实现了硝酸盐的高效去除,以及树脂再生废水的生物脱氮与循环利用。     

水泥窑炉烟气催化还原脱硝技术研究进展

水泥工业是NOx的高排放行业,现有的燃烧控制技术难以满足日益提高的环保要求,因此烟气脱硝技术在水泥工业的应用将势在必行.选择性催化还原(SCR)脱硝技术是脱硝率最高的烟气脱硝技术,在燃煤电厂已有较大规模的应用,但是在水泥工业中的研究和应用相对滞后.简要介绍了SCR脱硝技术工作原理及其在水泥窑炉的应用现状,总结了催化材料研究和应用进展,探讨了水泥窑炉NOx减排用SCR脱硝技术和催化材料的研究方向.     

制备条件及水中常见离子对Pd-Cu／AC催化还原去除硝酸盐的影响

以浸渍法制备Pd—Cu／AC催化剂,以氢气为还原剂对催化还原硝酸盐进行研究,考察了制备条件及水中常见离子对催化还原的影响。结果表明,在200～500℃、30—240min焙烧条件下,适宜的焙烧温度为300℃,时间为2h;在100～300W,1～5min的微波条件下,微波功率引起的催化剂活性变化比微波照射时间显著,微波处理综合效应不利于催化性能的提高。活性炭经0．01～0．1mol／LEDTA处理后催化剂的活性随EDTA浓度增加,氨氮生成率没有明显变化。反应过程中氨氮的生成受No;的浓度影响明显,较高N2-浓度有利于选择性的提高。在初始NO3^-浓度100mg／L的条件下,Pd—Cu／AC催化还原硝酸盐的反应为一级反应。水中共存离子影响研究表明,CO3^2-、HCO／的存在不仅会硝酸盐的去除效率明显降低,同时导致氨氮生成率明显增加,S^2-存在使催化剂中毒,催化效率极低,Cl^-、SO4^2-的存在对硝酸盐的去除影响较小;水中阳离子存在时催化活性大小顺序为K＋〈Na＋〈Ca^2＋〈Mg^2＋〈Al^2＋,氨氮的生成率大小顺序为K^＋〉Na^＋〉Ca^2＋〉Mg^2＋〉Al^2＋。     

低温选择性催化还原脱除NOx的催化剂的研究进展

选择性催化还原(SCR)法是目前世界上应用较为成熟的烟气脱硝技术之一,由于传统的适用催化剂的起活温度偏高,因此开发低温高效、性能稳定的催化剂已成为该技术成功运用的关键.分析了SCR法的脱硝原理,对目前广泛研究的低温SCR催化剂的分类及其运用进行了综述,提出了研究中尚需解决的问题,最后展望了未来的研究方向.     

硝酸盐还原条件下对氯硝基苯的生物还原转化

针对对氯硝基苯和硝酸盐复合污染问题,以乙醇作为共基质,通过间歇式实验,在基质充足和不足2种条件下考察了NO3-对对氯硝基苯还原过程影响。实验结果表明,在基质充足条件下,对氯硝基苯和NO3-还原过程不互相产生抑制作用。当初始COD浓度为100 mg/L,由于基质不足,NO3-对对氯硝基苯还原过程产生竞争性抑制作用,且抑制作用随着NO3-浓度升高而增强,当NO3-浓度为150 mg/L和300 mg/L时,与空白样相比对氯硝基苯还原速率分别下降20%和54%,且溶液中出现NO2-积累,浓度分别为33.68 mg/L和44.92 mg/L。当采用生物法修复氯硝基苯化合物和硝酸盐复合污染水体时,应考虑基质的供给和硝酸盐的影响。     

饮用水中蓝藻毒素污染研究进展

日趋严重的水体富营养化已成为全球性的环境问题,藻类及藻毒素给传统净水工艺带来了诸多不利影响,增加了水处理难度.对饮用水中蓝藻毒素去除技术进行了具体的论述,系统分析了各种技术的去除效果和局限性,并对藻毒素研究前景进行了展望.     

饮用水中蓝藻毒素污染研究进展

日趋严重的水体富营养化已成为全球性的环境问题，藻类及藻毒素给传统净水工艺带来了诸多不利影响，增加了水处理难度。对饮用水中蓝藻毒素去除技术进行了具体的论述，系统分析了各种技术的去除效果和局限性，并对藻毒素研究前景进行了展望。     

琼脂碳源生物反硝化去除水源水中硝酸盐

针对受硝酸盐污染的水源水,以琼脂为反硝化细菌的碳源和微生物载体,通过生物反硝化作用脱除水源水中的硝酸盐,并利用曝气生物滤池(BAF)去除琼脂反应器出水中残留的少量CODMn和NO2--N等污染物。实验结果表明,水源水自然接种的条件下,可以顺利启动琼脂反应器;在温度为25℃左右,琼脂反应器在进水NO3--N约25 mg/L、水力停留时间1.5 h时,能获得70%的硝酸盐氮去除率;曝气生物滤池在水力停留时间0.5 h、气水比2.8时,可控制最终出水的CODMn和NO2--N分别在5.0 mg/L和0.10 mg/L以下;琼脂反应器的脱氮效果与温度、进水NO3--N浓度及水力停留时间等有关。研究指出,琼脂反应器与曝气生物滤池构成的组合系统能较好地脱除水源水中的硝酸盐并且能控制最终出水水质,不会导致二次污染,从而获得合格的饮用水源水。     

饮用水消毒副产物研究状况

本文介绍了饮用水中消毒副产物的研究状况。其中重点介绍了饮用水的消毒方式及四类消毒副产物的产生、浓度、存在形态及影响因素等。简单介绍了饮用水中消毒副产物的采集、前处理方法及污染控制对策等     

ACF电吸附去除饮用水中的硝酸盐

电吸附除盐技术是一种新型的饮用水处理技术,具有能耗低、无二次污染和电极可重复利用等优点。采用活性炭纤维(ACF)作为电极材料对其电吸附去除水中的硝酸盐进行了研究,考察了电压、pH、流速、初始浓度等因素对电吸附效率的影响以及超声处理对电极脱附和再次利用的影响。结果表明,电吸附作用对硝酸盐的去除有较高的效率,最佳的工艺条件为:电压1.0 V,pH为5.0~6.0,进水流速10 mL·min-1,初始NO3--N浓度为25~30 mg·L-1,在该条件下硝酸盐去除效率为68.3%~72.62%。超声处理对电极的脱附作用和再生效率有较大的改善和提高,超声处理过的电极比未处理的电极对硝酸盐的去除率可提高16.10%~18.98%。     

纳米铁-微生物耦合体系去除硝酸盐的影响因素研究

采用液相还原法制备出纳米铁粒子,并与自养反硝化细菌耦合,以解决单独使用生物反硝化和纳米铁还原法的不足。本实验在纳米铁-微生物耦合体系可以有效还原硝酸盐的基础上,研究了pH、温度和DO等环境因素对该耦合体系脱氮速率和产物的影响,以期通过优化参数达到最好的脱氮效果。结果表明,该体系在中性条件下能够快速将硝酸盐还原,随pH升高,氨氮比例无显著变化,均在40%左右,但还原速率有所下降;随温度的升高,氨氮比例有所上升,而反应速率明显升高,但该体系在5℃时仍能将硝酸盐完全去除;耦合体系中的DO过高或过低都会导致产物中氨氮比例的增加,0.4 mg/L左右为较适宜DO水平,但对硝酸盐还原速率的影响不大,当DO为0.8 mg/L时,硝酸盐仍可以在8 d内完全去除。因此,该耦合脱氮体系对pH、温度和DO的适应能力较强,有利于实际地下水的原位修复。     

饮用水中痕量溴酸盐的测定研究

选用IonPac AS19阴离子分析柱,以KOH为淋洗液梯度淋洗,对大体积进样直接测定饮用水中痕量溴酸盐的离子色谱方法进行了条件优化。结果表明,在优化好的色谱条件(即电流量87mA、淋洗液流速为1.00mL/min、梯度淋洗)下,在BrO-3为2.0~100.0μg/L的低浓度范围内,峰面积与浓度呈良好的线性关系(r=0.999 6),测定的精密度高。采用该方法测定市售瓶装水样品中的痕量BrO-3,样品的平均加标回收率为95.91%~105.50%。该方法操作简单,BrO-3的分离效果好,可与常见阴离子实现同时分析,且测定精密度高,可作为饮用水中痕量溴酸盐的测定方法。