TWI646057B - 硝酸鹽氮水溶液之處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種硝酸鹽氮水溶液之處理方法。此處理方法先對硝酸鹽氮水溶液，在酸鹼值至少pH 10之條件下進行電化學反應，以生成氨氮。然後，將所獲得之氨氮導引至吸收槽中，其中吸收槽包含酸性溶液或水。由於本發明之處理方法不添加氯離子，可有效降低處理成本。

Description

硝酸鹽氮水溶液之處理方法

本發明係有關一種硝酸鹽氮水溶液之處理方法，特別是提供一種可有效去除硝酸鹽氮並降低處理成本之硝酸鹽氮水溶液之處理方法。

於自然界中，氮主要可以下述四種型態存在：有機氮、銨、亞硝酸鹽及硝酸鹽。其中，有機氮經微生物分解後可生成銨，且經過硝化菌之硝化作用，銨可進一步形成亞硝酸鹽及硝酸鹽。因此，硝酸鹽係最高度氧化之含氮物質，且其亦可直接作為植物之營養源。

然而，過多之硝酸鹽會造成水體優養化，促使藻類或其他浮游生物大量繁殖，而降低水體之含氧量，進而造成水體中之生態系統衰亡。其次，若飲用水中含有過高之硝酸鹽([NO₃ ^-]>45mg/L)，藍嬰症及其他癌症等疾病則易被誘發。

為了有效去除水溶液中之硝酸鹽，生物脫硝方法及物化處理方法係較為熟知之處理方法。其中，針對高濃度硝酸鹽氮([NO₃-N]>500mg/L)之去除，生物脫硝方法具 有停留時間過長，且佔地空間較大等缺陷，而限制其應用範圍。此外，於物化處理方法中，雖然可藉由多樣之物化操作方法(例如：離子交換樹脂法、逆滲透濃縮法、零價鐵處理法或電化學處理法等)去除水溶液中之硝酸鹽氮，惟此些物化操作均具有顯著之缺陷，而難以有效去除硝酸鹽氮，進而無法滿足應用上之需求。其中，前述各物化操作方法之缺陷及其限制分別詳述如下。

離子交換樹脂法係利用離子交換樹脂分離水及硝酸根，以降低排出液體中之硝酸鹽氮濃度。然而，離子交換樹脂於再生後，所沖提出之液體仍具有高濃度之硝酸根。因此，沖提液須加入硫酸溶液中，並利用加熱蒸發之方式生成硝酸蒸氣，進而藉由冷凝器冷凝，以形成硝酸溶液。

據此，逆滲透濃縮法僅係藉由逆滲透方法濃縮水溶液中之硝酸鹽氮，而非去除硝酸鹽氮，進而須進一步處理濃縮後之硝酸根溶液，故難以符合實際操作之應用。此外，離子交換樹脂及加熱蒸發之方式係徒增硝酸鹽氮之處理成本，且難以適用於含有大量有機物質之廢水。

零價鐵處理法則須於酸性條件下始可保持高效率之還原反應，且易產生高濃度汙泥，因此難以降低此方法之處理成本。

對於硝酸鹽氮之處理，電化學處理法具有省時之優點，且其所生成之汙泥量較少，而具有較佳之去除效率及處理成本。然而，硝酸鹽氮水溶液之電化學處理方法常須添加大量之氯鹽，以使其電解形成次氯酸，並進一步與電化 學反應所生成之副產物反應形成氮氣。其次，一般電化學反應所使用之電極為鈦電極，並於極板表面塗覆銥氧化物等貴金屬，惟氯鹽所生成之氯離子會侵蝕損壞陽極板之表面，而徒增電化學處理之處理成本。

有鑑於此，亟須提供一種硝酸鹽氮水溶液之處理方法，以改進習知硝酸鹽氮水溶液之處理方法的缺陷。

因此，本發明之一態樣是在提供硝酸鹽氮水溶液之處理方法，藉由電化學反應去除水溶液中之硝酸鹽氮，以降低對環境之衝擊。

根據本發明之一態樣，提出一種硝酸鹽氮水溶液之處理方法。此處理方法係先對硝酸鹽氮水溶液進行電化學反應。其中，於進行電化學反應之期間，硝酸鹽氮水溶液之pH值不小於10，以生成氨氮。然後，導引氨氮至酸性溶液或水中。其中，此處理方法不添加氯離子。

依據本發明之一實施例，前述硝酸鹽氮水溶液之硝酸鹽氮初始濃度大於500mg/L且小於或等於8000mg/L。

依據本發明之另一實施例，前述電化學反應之電極包含至少一陽極板及至少一陰極板。

依據本發明之又一實施例，前述電化學反應之電極板的材料包含金屬鐵或金屬鈦。

依據本發明之再一實施例，前述電化學反應之陽極板的材料係金屬鐵，且電化學反應之陰極板的材料係金屬鈦。

依據本發明之又另一實施例，基於每公克之硝酸鹽氮，電化學反應之電流係大於0安培且小於或等於10安培。

依據本發明之再另一實施例，於進行前述之電化學反應後，硝酸鹽氮水溶液之硝酸鹽氮濃度小於50mg/L。

依據本發明之更另一實施例，前述之酸性溶液或水係置於吸收槽中，且氨氮係經由電解槽之氣體排出口導引至吸收槽中。

依據本發明之更另一實施例，前述導引氨氮至酸性溶液或水的步驟係利用抽氣裝置進行。

依據本發明之更另一實施例，前述之酸性溶液可包含硫酸溶液、鹽酸溶液及/或硼酸溶液。

應用本發明硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其僅須利用電化學反應去除水溶液中之硝酸鹽氮，並藉由電化學反應過程中所產生之氫氧離子使水溶液形成鹼性溶液，而促使電化學反應所生成之氨氮揮發，並進一步將氨氮導引至吸收槽中，以利用吸收槽中之吸收液吸收氨氮，進而生成具有高經濟價值之產物。

100‧‧‧方法

110‧‧‧提供電化學反應裝置

120‧‧‧對硝酸鹽氮水溶液進行電化學反應，並生成氨氮

130‧‧‧導引氨氮至吸收槽中

200‧‧‧裝置

210‧‧‧反應槽

210a‧‧‧硝酸鹽氮水溶液

211‧‧‧氣體排出口

220‧‧‧電源供應器

221/223‧‧‧極板

230‧‧‧吸收槽

230a‧‧‧吸收液

241/243‧‧‧泵浦

251/253/255/257/259‧‧‧管路閥

261‧‧‧進液管

263‧‧‧排液管

263a‧‧‧循環管

263b‧‧‧放流管

265‧‧‧溢流管

267/269‧‧‧排氣管

301/302/303/304/305/306/401/402/403/404/501a/501b/503a/503b‧‧‧折線

為了對本發明之實施例及其優點有更完整之理解，現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是，各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下：〔圖1〕係繪示依照本發明之一實施例之硝酸鹽氮水溶液之處理方法之流程圖。

〔圖2〕係顯示依照本發明之一實施例之電化學反應裝置之示意圖。

〔圖3〕係繪示依照本發明之實施例1-1至實施例1-6之硝酸鹽氮水溶液於不同電流重量比值下之硝酸鹽氮去除率的折線圖。

〔圖4〕係繪示依照本發明之實施例2之硝酸鹽氮水溶液處理方法中各成分之濃度的折線圖。

〔圖5〕係繪示依照本發明之實施例3-1及實施例3-2之硝酸鹽氮水溶液處理方法中各成分之濃度的折線圖。

以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

本發明所稱之「電流重量比值」係指電化學反應所施加之電流與水溶液中之硝酸鹽氮的初始重量(亦即施加電流前之硝酸鹽氮含量)之比值。換言之，電流重量比值 可代表於硝酸鹽氮水溶液中，基於每公克之硝酸鹽氮，電化學反應所施加之電流(安培)。

請參照圖1及圖2。圖1係繪示依照本發明之一實施例之硝酸鹽氮水溶液之處理方法100之流程圖，且圖2係顯示依照本發明之一實施例之電化學反應裝置200之示意圖。在一實施例中，此方法100先提供電化學反應裝置200，如步驟110所示。電化學反應裝置200包含反應槽210、電源供應器220、陽極板221、陰極板223及吸收槽230。

反應槽210設有進液管261、排液管263、溢流管265及第一排氣管267。反應槽210可用以容置硝酸鹽氮水溶液210a。在一實施例中，硝酸鹽氮水溶液210a之液面可根據反應需求調整。當反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a的液面過低時，硝酸鹽氮水溶液可藉由泵浦241之加壓，經由進液管261泵送入反應槽210中。於此同時，管路閥251係開啟的，但管路閥253係關閉的，以確保硝酸鹽氮水溶液可泵送入反應槽210中。當反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a過多時，硝酸鹽氮水溶液210a可經由溢流管265排出反應槽210，其中管路閥259係開啟的，以使硝酸鹽氮水溶液自反應槽210排出。

在一實施例中，反應槽210設有一液面感測計。此液面感測計可傳送一液面訊號至處理器，並進一步藉由處理器判斷反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a的液面是否達到反應需求，藉以傳送訊號至泵浦241、管路閥251 及管路閥259，並控制此些元件之作動，因此可調整硝酸鹽氮水溶液210a之液面。

為了提升電化學反應之反應效率，反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a可經由循環管263a形成循環流場，其中硝酸鹽氮水溶液由排液管263排出反應槽210，並經由泵浦243，泵送回反應槽210中。當硝酸鹽氮水溶液經由循環管263a形成循環流場時，管路閥255及管路閥253係開啟的，且管路閥257及管路閥251係關閉的。

在一實施例中，反應槽210可選擇性地包含濃度感測計，以即時監測反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a的硝酸鹽氮濃度，而判斷硝酸鹽氮水溶液210a是否處理完畢。當反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a處理完畢(亦即水溶液210a中之硝酸鹽氮濃度符合法規規範之放流水標準)時，硝酸鹽氮水溶液210a可經由放流管263b排出。當硝酸鹽氮水溶液210a放流時，管路閥257係開啟的，且管路閥251及管路閥255係關閉的，其中管路閥259可開啟，以調節反應槽210內之壓力。

陽極板221及陰極板223分別電性連接電源供應器220，並浸沒於硝酸鹽氮水溶液210a中。在一實施例中，電化學反應裝置200包含至少一陽極板221及至少一陰極板223，此至少一陽極板221及至少一陰極板223分別電性連接電源供應器220，並浸沒於硝酸鹽氮水溶液210a中。在另一實施例中，陽極板221之數量可相同於或不同於陰極板223之數量。在一實施例中，陽極板221與陰極板223之 排列可為交錯排列。在一實施例中，電極板(即陽極板221及陰極板223)的材料可包含金屬鐵或金屬鈦。在另一實施例中，陽極板221之材料為金屬鐵，且陰極板223之材料為金屬鈦。

反應槽210之第一排氣管267的一開口與氣體排出口211連接，且第一排氣管267之另一開口沒於吸收槽230中之吸收液230a中。吸收槽230設有第二排氣管269，以排出經吸收液230a吸收後之氣體。在一實施例中，反應槽210係封閉槽體。在另一實施例中，反應槽210係開放槽體，且反應槽210設有一氣體導引裝置(例如，風扇或抽氣裝置等)，以確實將硝酸鹽氮水溶液210a經電化學反應所產生之氣體導引至排氣管267中，並輸送至吸收槽230中，而被吸收液230a吸收。

請繼續參照圖1及圖2。進行步驟110後，對硝酸鹽氮水溶液210a進行電化學反應，並生成氨氮，如步驟120所示。在一實施例中，硝酸鹽氮水溶液210a之初始濃度大於500mg/L且小於或等於8000mg/L。當進行電化學反應時，電源供應器220施加電壓至陽極板221及陰極板223，以形成電流迴路。當電流迴路形成時，陰極板223之半反應式如下式(i)所示：

依據式(i)所示之陰極半反應式可知，硝酸鹽氮水溶液中之硝酸根於陰極板223接受8個電子，而還原成分子形態之氨氮(NH₃)。

當陽極板221之材料為金屬鐵時，鐵電極之半反應式如下式(ii-1)所示：Fe→Fe³⁺+3e^- 式(ii-1)

依據式(ii-1)所示之陽極半反應式可知，鐵電極主要為氧化反應。

因此，此電化學反應(陽極為鐵電極)之全反應式如下式(I)所示：

當陽極板221之材料為金屬鈦等之惰性金屬時，鈦電極之半反應式如下式(ii-2)所示：4H₂O→8H⁺+2O₂+8e^- 式(ii-2)

依據式(ii-2)所示之陽極半反應式可知，由於鈦電極不產生氧化反應，故鈦電極之反應主要係水或水中有機物之氧化反應。

因此，此電化學反應(陽極為鈦電極)之全反應式如下式(II)所示：

由前述式(I)及式(II)所載之全反應式可知，當陽極板221與陰極板223形成電流迴路時，硝酸鹽氮水溶液210a可被反應為分子形態之氨氮，而逸散至反應槽210中之頂部空間(即硝酸鹽氮水溶液210a液面之上的空間)。其次，分子形態之氨氮亦可溶解於水中，而形成氨水。其反應式如下式(III-1)所示：

依據式(I)、式(II)及式(III-1)可知，當本發明之電化學反應進行時，電化學反應所產生之氫氧離子(OH^-)使得反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a趨向於鹼性。再者，依據25℃之平衡常數可計算得知，於pH值為10時，分子形態之氨氮(NH₃)占總氮85%；且於pH值為11時，分子形態之氨氮(NH₃)占總氮98%。因此，當本發明之電化學反應進行時，所形成之氨氮係以分子形態(NH₃)存在，並逸散至反應槽210之頂部空間中。倘若硝酸鹽氮水溶液210a之pH值小於10時，經電化學反應之硝酸鹽氮水溶液210a較不易形成分子形態之氨氮，而難以有效處理並降低水溶液中之硝酸鹽氮濃度。較佳地，反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a的pH值係大於或等於10，以使所生成之氨氮以分子形態存在。更佳地，反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a的pH值係大於或等於10且小於12，以降低經電化學反應後之廢液濃度，而降低後續之處理成本。

在一實施例中，依據前述式(I)、式(II)及式(III-1)可知，當本案之電化學反應進行時，由於反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a經電化學反應可產生氫氧離子。因此，本發明之硝酸鹽氮水溶液不須額外添加pH值調整劑，即可使硝酸鹽氮水溶液210a自動地形成鹼性溶液，進而使硝酸鹽氮水溶液210a趨向於生成分子形態之氨氮，並使所生成之氨氮逸散至頂部空間。在一實施例中，受限於電化學反應所生成之氫氧離子的濃度，反應槽210中之硝酸鹽氮水溶液210a的pH值約係大於或等於10且小於12。故，本 發明之硝酸鹽氮水溶液亦不須添加調整pH值之酸液，進而可降低處理成本。

依據前述式(I)及式(II)所載之內容可知，本發明之電化學反應不須額外添加氯離子，即可分解硝酸鹽氮，並同時使所排放之液體及氣體滿足法規之規範。

在一實施例中，基於硝酸鹽氮水溶液中每公克之硝酸鹽氮，電化學反應之電流係大於0安培且小於或等於10安培(即電流重量比值係大於0且小於或等於10)。當電流越大時，硝酸鹽氮之去除速率越快。在一實施例中，電流與硝酸鹽氮濃度之比值越大，硝酸鹽氮之去除速率越快。

然後，導引氨氮至吸收槽230中，如步驟130所示。隨著電化學反應之進行，硝酸鹽氮水溶液210a產生更多之氨氮，而使氨氮經由氣體排出口211及排氣管267排送至吸收槽230中。當氨氮由排氣管267之另一端排出時，分子形態之氨氮可與吸收液230a接觸，而被吸收，並滿足法規規範之排放標準。在一實施例中，吸收液230a可包含但不限於酸性溶液或去離子水。在另一實施例中，吸收槽230中之酸性溶液的濃度為0.1M至0.5M。在一實施例中，酸性溶液可包含但不限於硫酸溶液、鹽酸溶液、硼酸溶液、其他適當之酸性溶液或上述酸性溶液之任意混合。

舉例而言，在一實施例中，當吸收液230a為硫酸溶液時，通入吸收液230a之氨氮可被硫酸溶液吸收，而形成高純度之硫酸胺[(NH₄)₂SO₄]。其反應式如下式(III-2)所示： 2NH₃+H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄ 式(III-2)。

當吸收液230a為鹽酸溶液時，通入吸收液230a之氨氮可被鹽酸溶液吸收，而可形成氯化銨(NH₄Cl)。其反應式如下式(III-3)所示：NH₃+HCl→NH₄Cl 式(III-3)。

當吸收液230a為硼酸溶液時，通入吸收液230a之氨氮可被硼酸溶液吸收，而可形成硼酸銨(NH₄BO₂)。其反應式如下式(III-4)所示：NH₃+H₃BO₃→NH₄BO₂+H₂O 式(III-4)。

在一實施例中，當吸收液230a為去離子水時，通入吸收液230a之氨氮可被去離子水吸收，而形成氨水(NH₄OH)。其反應式如前述之式(III-1)所示。

在一應用例中，本發明之硝酸鹽氮水溶液之處理方法可藉由電化學反應有效地降低水溶液中之硝酸鹽氮濃度，而滿足法規規範之排放標準。其中，本發明之處理方法進一步藉由吸收液處理電化學反應所產生之氨氮，而避免對環境造成額外之負擔。

其次，本發明之處理方法不須額外添加氯離子及/或pH值調整劑，而可大幅降低硝酸鹽氮水溶液之處理成本。此外，本發明之電化學反應不須使用貴金屬所製得之電極板，而可大幅降低電化學反應之材料成本。

以下利用實施例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

硝酸鹽氮水溶液之處理 實施例1-1至實施例1-6

首先，實施例1-1至實施例1-6係將廢水[其中硝酸鹽氮濃度為6000mg/L至15000mg/L，且化學需氧量(Chemical oxygen demand；COD)為1000mg/L至6000mg/L]中之硝酸鹽氮濃度稀釋至1760mg/L至7550mg/L。然後，將稀釋後之廢水通入反應槽中，並以鐵片作為電化學反應之陽極板及陰極板。接著，以電源供應器經由陽極板及陰極板通入700mA至2100mA之電流，以於廢水中形成電流迴路，而可進行電化學反應。其中，實施例1-1至實施例1-6分別以不同之參數進行電化學反應，其參數如第1表所示，在此不另贅述。實施例1-1至實施例1-6之電化學反應的反應趨勢如圖3所示。

請同時參閱第1表及圖3，圖3係繪示依照本發明之實施例1-1至實施例1-6之硝酸鹽氮水溶液於不同電流重量比值下之硝酸鹽氮去除率的折線圖。橫軸代表處理時間，單位為小時；且縱軸代表硝酸鹽氮之濃度，單位為mg/L。折線301代表實施例1-1之硝酸鹽氮去除率的反應折線；折線302代表實施例1-2之硝酸鹽氮去除率的反應折線；折線303代表實施例1-3之硝酸鹽氮去除率的反應折線；折線304代表實施例1-4之硝酸鹽氮去除率的反應折線；折線305代表實施例1-5之硝酸鹽氮去除率的反應折線；且折線306代表實施例1-6之硝酸鹽氮去除率的反應折線。

根據第1表及圖3可知，於折線301中，電化學反應4小時後，硝酸鹽氮濃度即可降低至500mg/L以下。於折線304中，電化學反應20小時後，硝酸鹽氮濃度即可降低至400mg/L以下。其次，依據折線302(實施例1-2)及折線303(實施例1-3)之反應趨勢可知，當初始硝酸鹽氮含量相同時，所施加之電流越大(即電流重量比值越大)，硝酸鹽氮之去除效率越快。此外，依據折線301(實施例1-1)及折線304(實施例1-4)之反應趨勢，或者折線303(實施例1-3)、折線305(實施例1-5)及折線306(實施例1-6)之反應趨勢可知，當所施加之電流固定時，初始硝酸鹽氮含量越多(即電流重量比值越小)，硝酸鹽氮之去除效率越慢。

據此，依據第1表及圖3所載之內容可知，雖然水溶液中初始硝酸鹽氮含量，以及電化學反應所施加之電流 均會影響硝酸鹽氮之去除效率，惟電流重量比值越高時，硝酸鹽氮之去除效率越高。

實施例2

實施例2係將前述實施例1-1所使用之原始廢水中的硝酸鹽氮濃度稀釋至1320mg/L(pH值為6.7)。然後，將稀釋後之廢水(80mL)通入反應槽中，並以鐵片作為電化學反應之陽極板及陰極板。接著，以電源供應器經由陽極板及陰極板通入1400mA之電流，以於廢水中形成電流迴路，而可進行電化學反應。濃度為0.3M之硫酸係添加至吸收槽中，以吸收電化學反應所產生之氨氮。進行實施例2之電化學反應時，反應槽及吸收槽中各成分之濃度變化如圖4所示。

請參閱圖4，其係繪示依照本發明之實施例2之硝酸鹽氮水溶液處理方法中各成分之濃度的折線圖。橫軸代表處理時間，單位為小時；且縱軸代表各成分之濃度，單位為mg/L。折線401代表反應槽水溶液中之硝酸鹽氮(NO₃-N)濃度，折線402代表反應槽水溶液中之亞硝酸鹽氮(NO₂-N)濃度，折線403代表反應槽水溶液中之氨氮(NH₃)濃度，且折線404代表吸收槽吸收液中之氨氮濃度。

根據圖4所繪示之內容可知，反應槽中之硝酸鹽氮可於3小時內有效去除，其中於反應進行30分鐘後，反應槽中之水溶液的pH值由6.7上升至超過11。其次，反應槽中之亞硝酸鹽氮為反應之中間降解物，且其可進一步還原成氮 氣及氨氮。故，於反應接近結束時，反應槽中不含有亞硝酸鹽氮。

此外，反應槽中之氨氮濃度具有先上升後下降之變化，其原因在於反應槽中之硝酸鹽氮還原為氨氮，而導致反應槽中之氨氮濃度上升，隨著反應槽中之水溶液的pH值上升，水溶液中之氨氮開始揮發至反應槽之頂部空間。因此，根據折線403及折線404之變化，隨著反應槽水溶液中之氨氮揮發，吸收槽吸收液中之氨氮濃度逐漸上升。其中，反應槽水溶液中之氨氮最高濃度約為500mg/L(反應4小時後)，反應8小時後，反應槽中之氨氮已全部揮發至吸收槽中，並被吸收液所吸收(吸收液中氨氮濃度超過500mg/L)。據此，本發明之硝酸鹽氮水溶液處理方法可有效去除水溶液中之硝酸鹽氮。

實施例3-1及實施例3-2

實施例3-1及實施例3-2係分別將前述實施例1-1所使用之原始廢水中的硝酸鹽氮濃度稀釋至7100mg/L(實施例3-1)及6100mg/L(實施例3-2)。然後，分別將稀釋後之廢水(80mL)通入不同之反應槽中。其中，實施例3-1係以鐵片作為陽極板，且以鐵片作為陰極板；實施例3-2係以鐵片作為陽極板，且以金屬鈦作為陰極板。接著，以電源供應器經由陽極板及陰極板通入1400mA之電流，以於廢水中形成電流迴路，而可進行電化學反應。進行實施例3-1及實施例3-2之電化學反應時，反應槽中硝酸鹽氮及氨氮之濃度變化如圖5所示。

請參閱圖5，其係繪示依照本發明之實施例3-1及實施例3-2之硝酸鹽氮水溶液處理方法中各成分之濃度的折線圖。橫軸代表處理時間，單位為小時；且縱軸代表各成分之濃度，單位為mg/L。折線501a代表實施例3-1之反應槽水溶液中之硝酸鹽氮濃度，折線501b代表實施例3-1之反應槽水溶液中之氨氮濃度，折線503a代表實施例3-2之反應槽水溶液中之硝酸鹽氮濃度，且折線503b代表實施例3-2之反應槽水溶液中之氨氮濃度。

依據圖5所繪示之內容可知，本發明之硝酸鹽氮水溶液處理方法可於15小時內有效去除水溶液中之硝酸鹽氮。此外，根據硝酸鹽氮之最終濃度，實施例3-2之硝酸鹽氮的去除效率係優於實施例3-1之硝酸鹽氮的去除效率。

依據前述第1表及圖3至圖5所載之內容可明確得知，本發明之硝酸鹽氮水溶液之處理方法可有效去除水溶液中之硝酸鹽氮，且隨著電化學反應之進行，所產生之氫氧離子使水溶液形成鹼性溶液，而使硝酸鹽氮經還原反應所生成之氨氮揮發至反應槽的頂部空間，進而導引氨氮至吸收槽之吸收液中，以藉由吸收液吸收氨氮，並製得具有高經濟價值或其他用途之產物。

其次，本發明之硝酸鹽氮水溶液之處理方法僅須藉由電化學反應即可去除水溶液中之硝酸鹽氮，故本發明之處理方法具有極佳之效能。

此外，本發明之硝酸鹽氮水溶液處理方法不須額外添加pH值調整劑及/或氯離子，而可大幅降低硝酸鹽氮之處理成本。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種硝酸鹽氮水溶液之處理方法，包含：對該硝酸鹽氮水溶液進行一電化學反應，其中於進行該電化學反應之期間，該硝酸鹽氮水溶液之pH值不小於10，以生成氨氮；以及導引該氨氮至酸性溶液或水中，且其中該處理方法不添加氯離子。
2. 如申請專利範圍第1項所述之硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其中該硝酸鹽氮水溶液之硝酸鹽氮初始濃度大於500mg/L且小於或等於8000mg/L。
3. 如申請專利範圍第1項所述之硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其中該電化學反應之一電極包含至少一陽極板及至少一陰極板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其中該電化學反應之一電極板之材料包含金屬鐵或金屬鈦。
5. 如申請專利範圍第4項所述之硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其中該電化學反應之一陽極板之材料係金屬鐵，且該電化學反應之一陰極板之材料係金屬鈦。
6. 如申請專利範圍第1項所述之硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其中該電化學反應處理每公克之硝酸鹽氮之一電流係大於0安培且小於或等於10安培。
7. 如申請專利範圍第1項所述之硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其中於進行該電化學反應後，該硝酸鹽氮水溶液之硝酸鹽氮濃度小於50mg/L。
8. 如申請專利範圍第1項所述之硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其中該酸性溶液或該水係置於一吸收槽中，且該氨氮係經由一電解槽之一氣體排出口導引至該吸收槽中。
9. 如申請專利範圍第1項所述之硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其中導引該氨氮至該酸性溶液或該水中之該步驟係利用一抽氣裝置進行。
10. 如申請專利範圍第1項所述之硝酸鹽氮水溶液之處理方法，其中該酸性溶液包含硫酸溶液、鹽酸溶液及/或硼酸溶液。