絮凝劑PAC處理水體中含氮化合物的效果

摘 要：選擇絮凝劑聚合氯化鋁（PAC）為研究對(duì)象，研究了通過(guò)絮凝及降解作用去除水環(huán)境中的亞硝基氮、氨氮、總凱氏氮的規(guī)律和效果，并確定了絮凝沉淀的最佳工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明，當(dāng)PAC的投加量為40mg/L時(shí)， 硝基氮的去除率達(dá)到30.71%，亞硝基氮的去除率為77.27%，氨氮的去除率為37.5%，總氮（TKN）的去除率為40%。

關(guān)鍵詞：聚合氯化鋁（PAC）；絮凝；含氮化合物

中圖分類號(hào) S13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2013）04-93-03

水污染和水資源缺乏是當(dāng)今世界重大的環(huán)境問(wèn)題之一，也是人類面臨的嚴(yán)重挑戰(zhàn)[1]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類活動(dòng)日益頻繁，地表水源所受的污染越來(lái)越嚴(yán)重，水源的污染和水資源的缺乏已成為我國(guó)社會(huì)發(fā)展的制約因素[2]。大量的高氮磷有機(jī)廢水流入水體，導(dǎo)致各大水系在不同程度上受到富營(yíng)養(yǎng)化的侵害。引起富營(yíng)養(yǎng)化的氮的存在形態(tài)主要有有機(jī)氮、NH4+-N、NO2-、NO3-，其中硝態(tài)氮等對(duì)人體健康具有重大影響及危害，如硝酸鹽過(guò)量會(huì)使嬰兒患上高鐵血紅蛋白癥，當(dāng)飲用水中硝態(tài)氮（NOx-N）含量高于10mg/L時(shí)就會(huì)使紅血球不能帶氧而導(dǎo)致嬰兒窒息死亡；另外，硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝胺后會(huì)產(chǎn)生“致癌、致突變、致畸”的三致物質(zhì)[3]。因此對(duì)脫氮方法的研究顯得尤為重要。

絮凝法是重要的水處理方法，是目前國(guó)內(nèi)外普遍用來(lái)提高水質(zhì)處理效率的一種既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便的水質(zhì)處理方法，絮凝過(guò)程是現(xiàn)代城市給水和工業(yè)廢水處理工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，它既可以除去原水的濁度和色度等感官指標(biāo)，又可以去除各種有毒有害污染物[4]。聚合鋁、聚合鐵等高分子絮凝劑在混凝效果方面性能優(yōu)于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)絮凝劑，應(yīng)用日益廣泛[5]。筆者主要選擇了絮凝劑聚合氯化鋁（PAC）為研究對(duì)象，通過(guò)絮凝降解水環(huán)境中的亞硝基氮、氨氮、總凱氏氮的規(guī)律和效果，并確定了絮凝沉淀的最佳工藝參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.2.5 總凱氏氮KTN的測(cè)定 分別取50mL樣品，加入消解液、催化劑、玻璃珠，在200℃溫度下消解，加50mL蒸餾水，再添加NaOH，Na2S2O3試劑10mL，然后按照氨氮測(cè)定方法測(cè)定總凱氏氮。

2 結(jié)果與分析

3 結(jié)論

（1）對(duì)堿度的去除：當(dāng)PAC濃度達(dá)到40mg/L時(shí)，堿度的去除率最大。

（2）對(duì)NO3-、NO2-的去除：隨著PAC濃度的增加，溶液中NO3-、NO2-的去除率呈增加的趨勢(shì)，在PAC投加量為40mg/L時(shí)達(dá)到最佳點(diǎn)，NO3-去除率為30.71%，NO2-為77.27%。

（3）對(duì)氨氮的去除：當(dāng)PAC濃度從20～80mg/L逐漸增大時(shí)，氨氮的去除率呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì)。當(dāng)PAC濃度達(dá)到40mg/L時(shí)，氨氮去除達(dá)到最大值，為37.50%。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，氮類化合物在水中絮凝有一定的去除效果。然而，含氮化合物的轉(zhuǎn)化以及在水中形成的影響因素仍需要進(jìn)一步的研究，以便進(jìn)一步減少水體的氮污染。

參考文獻(xiàn)

[1]Carlsen E，Giweroman A，Keiding N，et al.Evidence for decreasing quality of se men during past 50 years[J]. BMJ，1992，112（305）：609-613.

[2]秦樹(shù)林，陳蕾，周可英. 礦區(qū)生活污水中污染物存在形態(tài)與分布規(guī)律研究[J]. 能源環(huán)境保護(hù)，2010，3（24）：18-23.

[3]朱南文，高罡耀，周增炎. 飲用水生物脫氮技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 水處理技術(shù)，1999，25（4）：214-218.

[4]蘇騰，陳中興，陸柱. 混凝劑的研究應(yīng)用現(xiàn)狀與開(kāi)發(fā)動(dòng)向[J]. 凈水技術(shù)，2000（3）：7-9.

[5]北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所. 三廢處理工程手冊(cè)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000：68. （責(zé)編：徐世紅）