1、目前，我國水體富營養(yǎng)化日益嚴重，進一步加劇了水資源的短缺，嚴重影響著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活用水的基本保障。氮去除率不達標造成水體的富營養(yǎng)化是我國面臨的最大挑戰(zhàn)之一，已被我國政府高度重視。因此，加強污水中氮的處理，嚴格控制氮的排放量，就顯得非常重要。海綿鐵是內部含有海綿狀孔隙的鐵，具有還原性。海綿鐵化學還原硝酸鹽的現(xiàn)象很早就發(fā)現(xiàn)，其作為高效、經(jīng)濟的反硝化技術，相應研究與應用倍受關注，目前已經(jīng)有很多課題組對海綿鐵還原硝酸鹽做了研究，并取得

2、一定的成果。本試驗使用海綿鐵為還原金屬，以一定濃度硝酸鉀溶液為模擬廢水，考察了溶液初始pH、海綿鐵投加量、海綿鐵粒徑、原水濃度、海綿鐵與沸石配比和反應時間等因素下，海綿鐵與硝酸鹽氮的反應產物及硝酸鹽氮還原率以及反應機理。通過分析海綿鐵與硝酸鹽氮反應生成氨氮的數(shù)據(jù)，分析了反應動力學。
　　試驗結果表明:進水pH值低有利于氨氮的生成以及硝酸鹽氮的還原。海綿鐵投加量在0.75～2.25g范圍內，硝酸鹽氮去除率基本保持在41～45％，當投

3、加量大于2.25g時，硝酸鹽氮去除率隨著投加量增加而明顯降低。亞硝酸鹽氮的產生量隨海綿鐵投加量的增加而增大。適宜的海綿鐵投加量為1.5g。海綿鐵粒徑越小，硝酸鹽去除率越高。適宜的粒徑為2～2.5mm。原水濃度越大，亞硝酸鹽氮生成量越多。原水濃度為4.41mg/L時，硝酸鹽去除率最高，隨著原水濃度的進一步增加，去除率成直線下降趨勢。海綿鐵∶沸石=1∶2時，硝酸鹽去除率最大。沸石的添加有利于硝酸鹽的還原。反應時間為75min時，硝酸鹽氮去除

4、率最大。
　　反應機理:海綿鐵與硝酸鹽反應過程中，還原N03-所需的電子是由Fe0提供的，金屬表面的電子轉移是主要的還原反應機理。
　　海綿鐵與硝酸鹽氮反應生成氨氮的表觀反應速率常數(shù)kobs為14.59(mg/L)1-n·s-1，反應級數(shù)為n=-0.878。
　　試驗通過對海綿鐵對污水中氮的形態(tài)轉化的研究，確定了反應產物及硝酸鹽氮的去除情況，初步探討了反應機理及反應動力學。根據(jù)反應條件不同，硝酸鹽還原產物為氨、氮氣、亞

5、硝酸鹽。其中，氮氣是最希望得到的還原產物，選擇性獲得氮氣是今后主要的研究方向之一。在以后的試驗中，需進一步研究海綿鐵還原硝酸鹽氮的反應路徑，探討反應機理，提高反應產物中氮氣的比例;在單因素分析的基礎上，采用最佳條件進行試驗的優(yōu)化;進一步研究沸石在該反應系統(tǒng)中的作用，明確沸石和海綿鐵的聯(lián)合作用對該反應的影響;研究該反應系統(tǒng)中，鐵碳微電解的作用及對試驗結果的影響。選擇并優(yōu)化反應條件，為進一步研究生成氮氣的條件以及通過其他改進方法提高氮氣的生