1.3 电渗析
Miquel等开发了利用电渗析技术选择性除去硝酸盐的方法。该方法可使硝酸盐浓度从50mg/L降低到25mg/L以下,它不需要添加任何化学试剂。Rautenbach等[6]研究了电渗析法除去硝酸盐,并与反渗透法进行了比较。他们认为将硝酸盐从100mg/L降低到50mg/L,两种方法的成本大致相当。
1.4 催化脱氮
Horold等[7]开发了一种从饮用水中去除亚硝酸盐和硝酸盐的方法。结果表明:在氢气存在下,Pd-Al合金可有效地使亚硝酸盐还原成氮气(98%)和氨。Pb(5%)-Cu(1.25%)-Al2O3催化剂在50分钟内可使初始浓度100mg/L的硝酸盐完全去除。催化剂对硝酸盐的去除能力达3.13mgNO3-/min·g催化剂。约为微生物脱氮活性的30倍。该方法可在温度为10ºC, pH值6~8条件下进行,过程易于自动控制,适用于小型水处理系统。该工艺目前尚处于研究阶段,许多因素,如动力学参数,催化剂的长期稳定性等需要进一步研究。
1.5 生物脱氮
生物脱氮,又称生物反硝化,是指在缺氧条件下,微生物利用NO3-作为电子受体,进行无氧呼吸,氧化有机物,将硝酸盐还原为氮气的过程。可表示为:
NO3- → NO2- → NO → N2O → N2
自然界中存在许多微生物,如假单胞菌属、微球菌属、反硝化菌属、无色杆菌属、气杆菌属、产碱杆菌属、螺旋菌属、变形杆菌属、硫杆菌属等,能够在厌氧条件下生长,并还原NO3-成N2。在这个过程中NO3-或NO2-代替氧作为末端电子受体,并且产生ATP。当电子从供体转移到受体时,微生物获得能量,用于合成新的细胞物质和维持现有细胞的生命活动。
根据微生物生长的碳源不同,生物反硝化可分为异养反硝化和自养反硝化。