CN110217909A - 一种处理含高浓度硝酸根离子废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，包括以下步骤：a)将催化剂加入含硝酸根离子的废水中，向废水中加入浓盐酸；b)使用搅拌器将催化剂在废水中分散；c)将氢气缓慢通入废水中，将硝酸根离子转化为氮气。该方法可在常温常压下处理含高浓度的硝酸根粒子的废水，最高可以将废水中的高浓度硝酸根离子从50000ppm降低至10ppm，远优于直接排放标准；使用本发明的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，对处理装置要求较低，且工艺简单，不需要加温及加压设备，成本较低，安全性、可靠性高，在操作过程中不易发生危险。

Description

一种处理含高浓度硝酸根离子废水的方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种处理含高浓度硝酸根离子废水的方法。
背景技术
化工行业系污水排放的重点行业，为了避免造成污染，污水需要处理后再排放。目前，一般采用微生物方法或者浓缩分离法对含高浓度硝酸根离子的污水进行处理。微生物方法污水处理速度慢，效果不稳定，上限低。浓缩分离法处理成本高，耗能大，且仪器设备在操作过程中易发生危险。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种处理含高浓度硝酸根离子废水的方法及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将催化剂加入含硝酸根离子的废水中，向废水中加入浓盐酸；
b)使用搅拌器将催化剂在废水中分散；
c)将氢气缓慢通入废水中，将硝酸根离子转化为氮气。
更进一步的，所述步骤a)中，向废水中加入浓盐酸，保持废水的PH值≤3。
更进一步的，所述步骤c)中，氢气通过多个气管通入废水的底部，所述多个气管的氢气总流量为(5-25)毫升/分钟，通入氢气时间为(4-8)小时。
更进一步的，所述多个气管的氢气总流量为20毫升/分钟，通入氢气的时间为6小时。
更进一步的，所述催化剂为负载有钯的活性炭粉末。
更进一步的，所述催化剂与废水的接触方式为间歇接触或连续接触。
更进一步的，每升废水中加入催化剂(180-220)克。
本发明的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，可在常温常压下处理含高浓度的硝酸根粒子的废水，最高可以将废水中的高浓度硝酸根离子从50000ppm 降低至10ppm，远优于直接排放标准；使用本发明的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，对处理装置要求较低，且工艺简单，不需要加温及加压设备，成本较低，安全性、可靠性高，在操作过程中不易发生危险。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，下面的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将催化剂加入含硝酸根离子的废水中，向废水中加入浓盐酸；废水放置于反应容器或者废水处理池中，将负载有钯的活性炭粉末作为催化剂加入废水中；所述催化剂与废水的接触方式为间歇接触或连续接触；在向废水中加入浓盐酸时，可以通过搅拌器搅拌，保持废水的PH值等于3或者小于3，以使硝酸根离子可以被充分的还原，提高废水处理的效果。
b)使用搅拌器将催化剂在废水中分散；可以是电动或者手动等方式，对废水进行搅拌，使得所述催化剂和浓盐酸在废水中充分分散，与分水充分接触，以便于所述催化剂在废水处理过程中可以起到充分的催化效果。
c)将氢气缓慢通入废水中，将硝酸根离子转化为氮气。具体的，氢气可以是通过多个气管通过废水底部，所述多个气管的氢气总流量为(5-25)毫升 /分钟，通入氢气时间为(4-8)小时。
实施例一至实施例四分别进行了硝酸钠在水溶液中转化为氮气的实验，证实了本发明的进一步通入氢气的还原步骤对处理含高浓度硝酸根废水具有显著效果。
实施例一：
将200克催化剂加入到1升的85克/升(14克/升作为N)的硝酸钠溶液中，向其中加入浓盐酸使溶液的PH值始终保持在3或更低。使用搅拌器将催化剂在溶液中分散，再将氢气通过数根通入容器底部的导管缓缓通入水溶液中，总流量为20毫升/分钟，共反应6小时。对溶液分析后得到残留在溶液中的硝酸根离子浓度，结果见表1，并与不加催化剂的情况进行了比较。
表1
根据表1的结果可得出，当不加催化剂时，硝酸钠难以分解，而向水溶液中通入氢气后，活化了负载有金属钯的活性炭粉末的催化效果，促进了硝酸盐的还原反应，残留的硝酸钠浓度下降到0.05克/升或更低。
实施例二：
将200克催化剂加入到1升的0.85克/升(0.14克/升作为N)的硝酸钠溶液中，向其中加入浓盐酸使溶液PH值始终保持在3或更低。使用搅拌器将催化剂在溶液中分散，再将氢气通过数根通入容器底部的导管缓缓通入水溶液中，总流量为2毫升/分钟，共反应1小时。对溶液分析后得到残留在溶液中的硝酸根离子浓度，结果见表2，并与不加催化剂的情况进行了比较。
表2
根据表2的结果可得出，当不加催化剂时，硝酸钠难以分解，而向水溶液中通入氢气后，活化了负载有金属钯的活性炭粉末的催化效果，仅需少量就可促进较低浓度的硝酸盐的还原反应，残留的硝酸钠浓度下降到0.01克/升或更低。
实施例三：
将200克催化剂加入到1升的85克/升(14克/升作为N)的硝酸钠溶液中，向其中加入浓盐酸使溶液是PH值始终保持在3或更低。使用搅拌器将催化剂在溶液中分散，再将氢气通过数根通入容器底部的导管缓缓通入水溶液中，总流量为2毫升/分钟，共反应6小时。对溶液分析后得到残留在溶液中的硝酸根离子浓度，结果见表3，并与氢气流量为5毫升/分钟，10毫升/分钟， 15毫升/分钟，25毫升/分钟及不通如氢气的情况比较。
表3
根据表3的结果可得出，氢气流量越大，对于硝酸根的还原反应越完全，当流量达到一定限度，即20毫升/分钟时，残留的硝酸钠浓度下降到0.05克/ 升或更低，通入更多的氢气已经不会对残留硝酸根离子的浓度造成过多影响，没有经济意义。
实施例四：
将200克催化剂加入到1升的85克/升(14克/升作为N)的硝酸钠溶液中，向其中加入浓盐酸使其pH值始终保持在3或更低。使用搅拌器将催化剂在溶液中分散，再将氢气通过数根通入容器底部的导管缓缓通入水溶液中，总流量为2毫升/分钟，共反应6小时。此后，分析残留在溶液中的硝酸根离子浓度，结果列入表4，并与反应时间为2小时、4小时及8小时的情况比较。
表4
根据表4的结果可得出，随着反应时间延长，对于硝酸根的还原反应越完全，当反应达到一定限度，即6小时，残留的硝酸钠浓度下降到0.05克/升或更低，更长的反应时间已经不会对残留硝酸根离子的浓度造成过多影响，没有经济意义。
本发明的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，可在常温常压下处理含高浓度的硝酸根粒子的废水，最高可以将废水中的高浓度硝酸根离子从50000ppm 降低至10ppm，远优于直接排放标准；使用本发明方法，对处理装置要求较低，且工艺简单，不需要加温及加压设备，成本较低，安全性、可靠性高，在操作过程中不易发生危险。
以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)将催化剂加入含硝酸根离子的废水中，向废水中加入浓盐酸；
b)使用搅拌器将催化剂在废水中分散；
c)将氢气缓慢通入废水中，将硝酸根离子转化为氮气。
2.如权利要求1所述的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，其特征在于：所述步骤a)中，向废水中加入浓盐酸，保持废水的PH值≤3。
3.如权利要求1所述的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，其特征在于：所述步骤c)中，氢气通过多个气管通入废水的底部，所述多个气管的氢气总流量为(5-25)毫升/分钟，通入氢气时间为(4-8)小时。
4.如权利要求3所述的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，其特征在于：所述多个气管的氢气总流量为20毫升/分钟，通入氢气的时间为6小时。
5.如权利要求1所述的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，其特征在于：所述催化剂为负载有钯的活性炭粉末。
6.如权利要求1所述的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，其特征在于：所述催化剂与废水的接触方式为间歇接触或连续接触。
7.如权利要求1所述的处理含高浓度硝酸根离子废水的方法，其特征在于：每升废水中加入催化剂(180-220)克。
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