地下水是我国华北地区最重要的饮用水水源之一,特别是华北农村生活饮用水几乎全部来自地下水。然而,华北又是我国地下水硝酸盐污染比较严重的地区。研究开发适合华北农村分散式供水特点的地下水脱硝酸盐技术,对于保障农村的饮水安全具有十分重要的意义,为此把简单、高效且投资和运行费用相对较低的离子交换法用于脱除地下水中的硝酸盐。考察了普通强碱性阴离子交换树脂Purolite A 300E和硝酸盐选择性强碱性阴离子交换树脂Purolite A 520E脱除地下水中硝酸盐的效果,比较了地下水中SO42-和Cl-等阴离子对两类不同树脂交换性能的影响。结果表明,Purolite A 300E和Purolite A 520E树脂均能有效地去除地下水中的硝酸盐,两者的NO3--N饱和交换容量分别为49.02和48.54 mg/g。但是,当地下水中含有较高浓度的SO42-或Cl-时,Purolite A 520E脱除硝酸盐的效果明显优于Purolite A 300E。
采用普通阴离子交换树脂(Purolite A 300E)和硝酸盐选择性离子交换树脂(Purolite A 520E)处理受硝酸盐污染的模拟地下水,通过树脂床层的水流速度越慢,相应的穿透体积越大;用氯化钠水溶液再生饱和的离子交换树脂时,需要的再生液体积随氯化钠浓度的下降而增加,但实际消耗的氯化钠量却随其浓度的下降而减少,氯化钠适宜浓度在3%左右;当地下水中硫酸盐含量较高时,应采用硝酸盐选择性离子交换树脂,但该树脂比普通树脂难再生;树脂再生过程中产生的废液可用SBR工艺进行反硝化脱氮,硝态氮浓度为550 mg/L的再生废液在SBR池中搅拌反应10 h,就能实现完全反硝化。
