一種新型電化學法處理硝態氮廢水的初步研究
摘要：通過對Pd-Me雙金屬催化還原NO-3-N和折點氯化法處理NH+4-N的相關理論分析，提出了一種基于電化學法的新型NO-3-N廢水處理工藝。即利用具有電子空軌的常見金屬元素修飾Ti基獲得催化陰極，在電場的作用下，將NO-3-N催化還原；通過調整催化元素的配比和電解條件，控制NO-3-N還原產物主要為NH+4-N；利用陽極氧化Cl-生成高氧化性物質HOCl，將NH+4-N氧化為無害產物N2-N。結果表明，金屬元素Co和Cu修飾Ti基制得陰極可以有效地催化還原模擬廢水中的NO-3-N；按前驅物溶液金屬元素摩爾比1∶1制得Ti基Co-Cu復合涂層催化陰極，可以將NO-3-N高效催化還原為NH+4-N；電解體系中引入Cl-后，通過陽極作用可將NO-3-N還原生產的NH+4-N有效地氧化為N2-N。在100mg/LNO-3-N模擬廢水中添加1000mg/LCl-，設置極板間距6mm、電流400mA，電解2.5h后出水NO-3-N、NO-2-N、NH+4-N和TN分別為2.9、0.5、1.7和6.0mg/L。
關鍵詞：硝態氮，亞硝酸鹽氮，氨氮，修飾電極，催化還原，電化學
有人口劇增、工農業技術和生產力的發展、化學肥料和農家肥料的大面積廣泛使用、城鎮生活污水和含氮工業廢水的排放、生態系統的破壞等多方面因素的綜合作用，全球范圍內水源的氮污染已經到了一個相當嚴重的程度。資料和研究表明，地表水體和地下水中的氮主要是離子態氮，其中以NO3--N為主，其次海油NH4+-N、NO2--N、少量溶解氣體形式的氮和有機氮。城鎮生活污水和垃圾中含有大量氮素，其中以NH4+-N為主，而NH4+-N隨污水進入自然水體后，在硝化細菌作用下被氧化成硝酸鹽，NO3--N作為N的最高氧化態在地球水圈環境中將長久地留存和富集。NO3--N對人的身體健康有很大的威脅。
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