次氯酸钠氧化法去除水体中亚硝酸盐的应急技术研究.docx

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次氯酸钠氧化法去除水体中亚硝酸盐的应急技术研究

次氯酸钠氧化法去除水体中亚硝酸盐的应急技术研究

丁卫;胡小芳;张建国;陈明

【摘要】采用纯水及原水配制5倍标准限值浓度的N0-2溶液,研究了次氯酸钠氧化法去除水中NO-2的可行性及最佳处理条件.结果表明,次氯酸钠能快速有效地去除NO-2,纯水配水条件下,按有效氯与NO-2物质的量比1:

1投加次氯酸钠,反应20min后,剩余NO-2降至标准限值的一半,去除率达89.1%;原水配水条件下,按有效氯与NO-2物质的量比1.5:

1投加次氯酸钠,反应10min后NO-2小于0.001mg/L,基本被去除.

【期刊名称】《供水技术》

【年（卷）,期】2010（004）003

【总页数】3页（P9-11）

【关键词】次氯酸钠;亚硝酸盐;反应时间;去除率

【作者】丁卫;胡小芳;张建国;陈明

【作者单位】东江水务有限公司,广东,东莞,523000;东江水务有限公司,广东,东莞,523000;东江水务有限公司,广东,东莞,523000;东江水务有限公司,广东,东莞,523000

【正文语种】中文

【中图分类】工业技术

第4卷第3期2010年6月供水技术WATERTECHNOLOCYVol.4No.3Jun.2010次氯酸钠氧化法去除水体中亚硝酸盐的应急技术研究丁卫，胡小芳，张建国，陈明（东江水务有限公司，广东东莞523000）摘要：

采用纯水及原水配制5倍标准限值浓度的N02溶液，研究了次氯酸钠氧化法去除水中N02的可行性及最佳处理条件。

结果表明，次氯酸钠能快速有效地去除N02，纯水配水条件下，按有效氯与N02物质的量比1：

1投加次氯酸钠，反应20min后，剩余N02降至标准限值的一半，去除率达89.1010；原水配水条件下，按有效氯与NOz物质的量比1.5：

1投加次氯酸钠，反应10min后N02小于0.001mg/L，基本被去除。

关键词：

次氯酸钠；亚硝酸盐；反应时间；去除率中图分类号：

TU991.2文献标志码：

A文章编号：

1673-9353（2010）03-0009-03doi:

10.3969/j.issn.1673-9353.2010.03.003EmergencytechnologyofsodiumhtheremovalofnitritefromrawwaterDingWei,HuXiaofang,ZhangJianguo,ChenMing（DongjiangWaterCo.,Ltd.,Dongguan523000,China）Abstract:

Thesolutionofnitritewaspreparedwithdeionizedwaterandrawwaterseparately,whichwas5timesofthestandardlimit.Thefeasibilityandoptimalconditionforthetreatmentofnitritewereinvestigatedwithhypochloriteoxidationmethod.Theresultshowedthatthenitritecouldberemovedeffectivelybysodiumhypochlorice.WhentheamountofsubstanceproportionofactivechlorineandnitritewasI:

1indeionizedwater,89.1%nitritecouldberemovedin20minandconcentrationofresidualnitritewasreducedtohalfofthestandardlimitvalue.Whentheamountofsubstanceproportionofactivechlorineandnitritewasl.5:

1inrawwater,theresidualnitritewasbasicallyremovedwiththeconcentrationbelow0.001mg/Lafter10min.Keywords:

sodiumhypochlorite;nitrite;reactiontime;removalrate近年来，由于水源水质污染等因素，水质净化或输水过程中亚硝酸盐浓度的升高已经成为城市供水安全所关注的重要问题之一‘卜。

人体摄人过量的亚硝酸盐会引起高铁血红蛋白症，同时亚硝酸盐与人体中的胺类化合物作用会生成有强烈致癌作用的亚硝胺，因此控制饮用水中亚硝酸盐的含量具有重要的实际意义‘2]净水工艺中N02的去除方法主要有生物法、氧化法等，其中生物法对水中溶解氧含量有一定要求‘纠，在应对突发性高浓度N02污染时存在应对能力不足的问题。

笔者针对突发性高浓度NOz污染的情况，研究了次氯酸钠氧化法对N02的去除效果。

基金项目：

国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008ZX07420-005）第4卷第3期2010年6月供水技术WATERVol.4No.3Jun.2010丁卫，胡小芳，张建国，陈明（摘要：

采用纯水及原水配制5倍标准限值浓度的N02溶液，研究了次氯酸钠氧化法去除下按有效氯与N02物质的量比1：

1投加次氯酸钠，反应20min后，剩余N02降至标准限值的一10min后N02小于0.001mg/L，基本被去除。

关键词：

文章编号：

1673-9353（2010）03-0009-03doi:

10.3969/j.issn.1673-9353.2010.03.003ofsodiumhtheremovalofnitritefromrawwaterDingWei,HuZhangJianguo,Chen（DongjiangWaterCo.,Ltd.,Dongguan523000,China）solutionofnitritewaspreparedwithdeionizedwaterandrawwaterseparately,whichwas5timesofthestandardlimit.Thefeasibilityandoptimalconditionforthetreatmentofnitriteinvestigatedwithhypochloriteoxidationmethod.Theresultshowedthatthenitritecouldberemovedeffectivelybysodiumhypochlorice.theamountofsubstanceproportionofactivechlorineandnitriteI:

1indeionizedwater,89.1%nitritecouldberemovedin20minandconcentrationofresidualnitritewasreducedtohalfofthestandardlimitvalue.Whentheamountofsubstanceproportionofactivechlorineandnitritewasl.5:

1inrawwater,theresidualnitritewasbasicallyremovedwiththeconcentrationbelow0.001mg/Lafter10min.Keywords:

sodiumhypochlorite;reactiontime;removalrate近年来，由于水源水质污染等因素，水质净化或输水过程中亚硝酸盐浓度的升高已经成为城市供水安全所关注的重要问题之一‘卜亚硝酸盐会引起高铁血红蛋白症，同时亚硝酸盐与人体中的胺类化合物作用会生成有强烈致癌作用的亚硝胺，因此控制饮用水中亚硝酸盐的含量具有重‘纠在应对突发性高浓度N02污染度NOz污染的情况，研究了次氯酸钠氧化法对N02的去除效果。

基金项目：

国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008ZX07420-005）第4卷第3期供水技术2010年6月1试验原理对于亚硝酸盐等还原性污染物，可采用游离氯对其氧化。

CIO-可与N02发生氧化还原反应，将N02氧化成N03。

两者反应的理论物质的量比为l：

1，反应方程式如下：

N07+Cl0-——一N03+CI-2试验材料与方法2.1试验用水试验用水包括纯水和原水，纯水采用Millipore超纯水系统制备，原水采用南方某市原水。

试验原水水质如表1所示，其中亚硝酸盐含量以N02计。

表1原水水质Tab.lQualityofrawwater┏━━┳━━┳━━━━━┳━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┓┃指┃┃氨氮／┃浊度／CODv。

／总碱度／亚硝酸盐／际pH┃┃┃┃┃┃┃┃┃（mg．L“）NTU┃┣━━╋━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃数7.10.4616.91.9127.520.15值┃┃┃┃┃┃┃┗━━┻━━┻━━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┛2.2特征污染物溶液《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中的限值为lrrig/L：

4：

，试验按照限值的5倍配制溶液，以实际测试结果为准。

配制NO:

溶液所用的试剂为亚硝酸钠（分析纯），临用前配制。

采用重氮偶合分光光度法测定N02浓度。

2.3氧化剂及氧化反应的终止剂采用次氯酸钠作为氧化剂，临用前配制并测定其有效氯；采用硫代硫酸钠作为该氧化反应的终止剂，每次氧化反应结束后，加入略过量的硫代硫酸钠溶液，中止剩余游离氯。

3结果与讨论3.1纯水配水条件下N02的去除效果3.1.1氧化速率按有效氯与N02的物质的量比l：

1（下文中比例关系除特殊说明外，均指有效氯与N02的物质的量比）进行氧化法去除试验，测定反应时间为l，3，5，10，20和30min时的N02浓度。

所配制的溶液的亚硝酸盐实测浓度为4.67mg/L，投加的有效氯为7.7mg/L，结果如图1所示。

由图l可知，纯水配水条件下，次氯酸钠对有良好的去除效果。

N02去除率随着反应时间的增加不断上升；反应10min时，N02浓度已低于其标准限值，去除率达83.5%；反应20min后，溶液中N02浓度已降至标准限值的一半，去除率达89.1010．图1纯水条件下反应时间对N02去除效果的影响Fig.lTheeffectofreactiontimeontheremovalofN02indeionizedwater3.1.2次氯酸钠投加量对N02去除效果的影响溶液中亚硝酸盐实测浓度为4.90mg/L，按0.5：

1、l:

1、1.5：

1和2:

1进行氧化反应试验，测定反应20min后的N02浓度，结果如图2所示。

∞专o图2纯水条件下次氯酸钠投加量对N02去除效果的影响Fig.2TheeffectofhypochloritedosageontheremovalofN02indeionizedwater由图2可知，按0.5：

1投加次氯酸钠只能去除水体中约50010的N02，符合两者的反应比例关系，也说明要有效去除N02，至少要按照理论反应比1：

1投加氯；按1：

1、1.5：

1和2:

1投加次氯酸钠，溶液中剩余N02浓度均降至标准限值的0.5倍及以下，去除率分别为89.2%，91.00/0和91.4%，随着投加量的增大，N0f去除率并未有明显的增加。

因此可以得出纯水配水条件下理想的次氯酸钠与N02投加比例为1：

1。

3.2原水配水条件下N02的去除效果3.2.1原水耗氯量向试验原水中投加次氯酸钠，有效氯浓度为7.7，氯与原水作用后水中余氯见表2。

由表2可·10·第32010年6月1试验原理对于亚硝酸盐等还原性污染物，可采用游离氯-可与N02发生氧化还原反应，将氧化成N03N07+Cl0-——一N03+CI-2.1试验用水试验用水包括纯水和原水，纯水采用Millipore超纯水系统制备，原水采用南方某市原水。

试验原水水质如表1所示，其中亚硝酸盐含量以N02计。

表1原水水质Tab.lQualityofrawwater┏━┳┓CODv。

／（mg．L“）┣╋┫0.15┗┻┛的限值为lrrig/L：

4试验按照限值的5倍配制溶液，以实际测试结果为准。

配制NO:

溶液所用的试剂为亚硝酸钠（分析纯），临用前配制。

采用重氮偶合分光光度法测定N02浓度。

采用次氯酸钠作为氧化剂，临用前配制并测定其有效氯；采用硫代硫酸钠作为该氧化反应的终止剂，每次氧化反应结束后，加入略过量的硫代硫酸钠溶液，中止剩余游离氯。

结果与讨论3.1纯水配水条件下N02的去除效果按有效氯与N02的物质的量比l：

1（下文中比例关系除特殊说明外，均指有效氯与N02的物质的量比）进行氧化法去除试验，测定反应时间为l，3，510，20和30min时的N02浓度。

液的亚硝酸盐实测浓度为4.67mg/L，投加的有效结果如图1所示。

由图l可知，纯水配水条件下，次氯酸钠对有良好的去除效果。

N02去除率随着反应时间的增加不断上升；反应10min时，N02浓度已低于其标准限值，去除率达83.5%；反应20min后，溶液中N0289.1010．图纯水条件下反应时间对N02去除效果的影响Fig.leffectofreactiontimeontheremovalofN02indeionizedwater3.1.2次氯酸钠投加量对N02去除效果的影响溶液中亚硝酸盐实测浓度为4.90mg/L，按0.5、l:

11.52:

1进行氧化反应试验，测定反应20min后的N02浓度，结果如图2所示。

∞专o2纯水条件下次氯酸钠投加量对N02Fig.2effectofhypochloritedosageontheremovalindeionizedwater由图2除水体中约50010的N02，符合两者的反应比例关系，也说明要有效去除N02，至少要按照理论反应比投加氯；按1：

1、1.5：

1和2:

1投加次氯酸钠，溶液中剩余N02浓度均降至标准限值的0.5倍及以下，去除率分别为89.2%，91.00/0和91.4%，随着投加量的增大，N0f去除率并未有明显的增加。

与N02投加比例为1：

1。

3.原水耗氯量向试验原水中投加次氯酸钠，有效氯浓度为7.7·丁卫，等：

次氯酸钠氧化法去除水体中亚硝酸盐的应急技术研究第4卷第3期知，原水中含有耗氯性的物质（如氨氮、有机物等），这些耗氯物质能迅速与投加到水中的氯进行反应，原水的半小时耗氯量为2.7mg/L。

表2原水耗氯量Tab.2Chlorineconsumptionofrawwater┏━━━━━━━━━━━┳━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┓┃l时间/mm5102030┃┣━━━━━━━━━━━╋━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫┃l游离余氯／（mg．L“）5.04.5l总余氯／（mg．L“）5.0┃┗━━━━━━━━━━━┻━━┻━━━┻━━━┻━━━┻━━━┻━━━┛3.2.2不同投氯量下的氧化速率根据耗氯量试验结果可知原水中含有耗氯物质，结合N02与Cl0-反应物质的量比及纯水条件下的试验结果，分别选取1：

1、1.5：

1投氯量进行氧化反应试验，测定反应时间为l，3，5，10，20和30min时的N02浓度，其中溶液的亚硝酸盐实测浓度为4.90，结果如图3所示。

图3原水条件下N02的去除效果Fig.3RemovaleffectofN02inrawwater由图3可知，按1：

1和1.5：

1投加氯，溶液中N02均在反应10min内达到稳定状态，其反应速率明显高于纯水条件下，这是因为与纯水相比，原水中含有较多的杂质，可能存在对该氧化还原反应有催化作用的物质。

对比两种投氯量下的去除效果可知，1:

1投氯量条件下N02的去除效果不佳，这说明原水中存在的N02以外的耗氯物质会优先消耗投加的氯。

1.5：

1投氯量条件下，反应1min时N02浓度已降到标准限值的0.5倍以下；反应10min时N02浓度已小于仪器检出限（0.001mg/L），N02基本被去除。

N02与Cl0反应的理论物质的量比为1：

1，按1.5：

1投加的氯除与N02反应外，剩余部分与原水耗氯量相当。

综合分析认为，原水条件下在理论反应物质的量比的基础上，根据原水耗氯量加大投氯量对N02可以达到良好的去除效果。

4结论①纯水配水条件下，按次氯酸钠（以有效氯计）与N02反应的理论物质的量比1：

l投加次氯酸钠，对5倍标准限值浓度（1mg/L）的N02具有良好的去除效果。

反应10min后，N02浓度降至标准限值以下，去除率为83.5%；反应20min后N02浓度降至标准限值的一半，去除率为89.1%。

将投氯量比例增大至1.5：

1和2:

1，N02的去除率未有明显增加。

纯水配水条件下理想的次氯酸钠投加比例为1：

1。

②原水配水条件下，由于原水中存在耗氯物质，按1:

1投氯量投加次氯酸钠，对N02的去除效果不佳，反应20min时N02浓度仍高于标准限值；按1.5：

1投氯量投加次氯酸钠，则对N02有很好的去除效果，反应10min后N02浓度已由标准限值的5倍降到0.5倍以下，反应10min时N02浓度已小于仪器检出限（0.001mg/L），N02基本被去除。

对于试验所用原水，理想的次氯酸钠投加比例为1.5：

1。

③次氯酸钠氧化法能快速有效地去除水中N02，在实际生产中操作简单、方便，无需增加新的设备或构筑物。

在出现突发性高浓度N02污染事件时，采用次氯酸钠法并根据实际污染情况调整加氯量可作为一种有效的应对措施。

参考文献：

[1]王学闯，魏晓安，陆少鸣，等，曝气生物滤池去除亚硝酸盐氮的效果及影响因素[J]．水处理技术，2007，33（9）：

65-67.[2]张旭东，李嫱，某水厂氯化饮用水的致突变性监测[Jl.环境与健康杂志，1999，16（3）：

12

7．[3]李思敏，孟庆梅，姚宏伟，等．生物砂滤池去除亚硝酸盐氮的效果及影响因素分析[J].中国给水排水，2006，22（3）：

55-57．[4]GB5749-2006生活饮用水卫生标准[S]．E-mail:

dingwei1028@收稿日期：

2010-04-11等：

次氯酸钠氧化法去除水体中亚硝酸盐的应急技术研究知原水中含有耗氯性的物质（如氨氮、有机物等），原水的半小时耗氯量为2.7mg/L。

Tab.2Chlorineconsumptionofrawwater时间/mm游离余氯／（mgCl0反应物质的量比及纯水条件下的试验结果，分别选取1：

1、1.5：

1投氯量进行氧化反应试验，测定反应时间为l，3，5，10，20和303原水条件下N02的去除效果Fig.3RemovaleffectofN02inrawwater均在反应10min内达到稳定状态，其反应速率明显高于纯水条件下，这是因为与纯水相比，原水中含有较多的杂质，可能存在对该氧化还原反应有催化作用的物质。

对比两种投氯量下的去除效果可知，1:

1投加的氯。

1.5投氯量条件下，反应1min时N02浓度已降到标准限值的0.5倍以下；反应10min时N02去除。

N02与Cl0按投加的氯除与N02反应外，剩余部分与原水耗氯量相当。

综合分析认为，原水条件下在理论反应物质的量比的基础上，根据原水耗氯量加大投氯量对N02可以达到良好的去除效果。

4结论①纯水配水条件下，按次氯酸钠（以有效氯酸钠，对5倍标准限值浓度（1mg/L）的N02具有良好的去除效果。

反应10min后，N02浓度降至标准限值以下，去除率为83.5%；反应20min后浓度降至标准限值的一半，去除率为89.1%。

将投氯量比例增大至1.5：

1和2:

1，N02的去除率未有明显增加。

纯水配水条件下理想的次氯酸钠果不佳，反应20min时N02浓度仍高于标准限值；投氯量投加次氯酸钠，则对N02有很好的去除效果，反应10min后N02浓度已由标准限值的5倍降到0.5倍以下，反应10min时N02浓度已小于仪器检出限（0.001为③