一种新型电化学法处理硝态氮废水的初步研究
摘要：通过对Pd-Me双金属催化还原NO-3-N和折点氯化法处理NH+4-N的相关理论分析，提出了一种基于电化学法的新型NO-3-N废水处理工艺。即利用具有电子空轨的常见金属元素修饰Ti基获得催化阴极，在电场的作用下，将NO-3-N催化还原；通过调整催化元素的配比和电解条件，控制NO-3-N还原产物主要为NH+4-N；利用阳极氧化Cl-生成高氧化性物质HOCl，将NH+4-N氧化为无害产物N2-N。结果表明，金属元素Co和Cu修饰Ti基制得阴极可以有效地催化还原模拟废水中的NO-3-N；按前驱物溶液金属元素摩尔比1∶1制得Ti基Co-Cu复合涂层催化阴极，可以将NO-3-N高效催化还原为NH+4-N；电解体系中引入Cl-后，通过阳极作用可将NO-3-N还原生产的NH+4-N有效地氧化为N2-N。在100mg/LNO-3-N模拟废水中添加1000mg/LCl-，设置极板间距6mm、电流400mA，电解2.5h后出水NO-3-N、NO-2-N、NH+4-N和TN分别为2.9、0.5、1.7和6.0mg/L。
关键词：硝态氮，亚硝酸盐氮，氨氮，修饰电极，催化还原，电化学
有人口剧增、工农业技术和生产力的发展、化学肥料和农家肥料的大面积广泛使用、城镇生活污水和含氮工业废水的排放、生态系统的破坏等多方面因素的综合作用，全球范围内水源的氮污染已经到了一个相当严重的程度。资料和研究表明，地表水体和地下水中的氮主要是离子态氮，其中以NO3--N为主，其次海油NH4+-N、NO2--N、少量溶解气体形式的氮和有机氮。城镇生活污水和垃圾中含有大量氮素，其中以NH4+-N为主，而NH4+-N随污水进入自然水体后，在硝化细菌作用下被氧化成硝酸盐，NO3--N作为N的最高氧化态在地球水圈环境中将长久地留存和富集。NO3--N对人的身体健康有很大的威胁。
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