用于钙基硫型反硝化的亚硫酸钙溶解装置（1m3/h）设计
摘要：目前，自然界中最严重的氮污染是水。由于我国社会经济的迅速增长和人民生活水平的日益改善,将大批含氮有机物污水直接排入自然水体,造成了天然水域的频繁富营养化过程,不但损害了生态的稳定性,而且危及到了人们身心健康。近年来,在不少发展中国家和发达国家,对地表水和地下水的硝酸盐或亚硝酸盐环境污染都有所增加。我国主要流域“三氮”超标，如黄河、长江、松花江等重要流域均超标，导致水体富营养化.因此，如何有效处理废水中的“三氮”是当前亟待解决的问题之一。离子交换、吸附、生化处理、膜技术和生物处理等技术是硝酸盐废水处理的最先进方式。与其他竞争技术相比,生物处理技术更简单、更经济,因此得到广泛应用。其中,通过使用硝化和反硝化消除低有机废气中和高浓度硝酸盐废气中的氮氧化物,以降低氮氧化物污染,并降低面向河流的富营养化污染水平,已成为了环保科学家的共识。C.A.Adams等人首先证明了SO32-作为电子供体进行反硝化的可行性,因为CaSO3主要来源于大自然中的岩石等自然物,成本低廉，采用CaSO3，使CaSO3转化为Ca（HSO3）2溶解在水中便于作为电子供体，进行钙基硫型反硝化作用实现NO3--N的去除。通过对用于钙基硫型反硝化的亚硫酸钙溶解装置的研究设计，使其达到自动控制化，实现无人值守，有利于进一步的反硝化作用。那么如何使其更好的进行自动化控制？通过实验和思考，可以从控制pH的稳定来控制CaSO3的溶解。本文综述前人在pH自动控制方面的最新研究成果，为将来利用亚硫酸钙溶解进行钙基硫型反硝化作用的自动化方面等提供理论依据。
关键词：钙基硫型反硝化；亚硫酸钙；亚硫酸氢钙；自动控制
一、反硝化技术
污水中的氮氧化物常以合氮有机物、氨、硝酸盐和亚硝酸盐等形态出现。经过生物处理可以将大多数的有机氮氧化物转变为氨,而后又可逐步地转变为硝酸盐。在好氧环境下,由于亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的共同作用,使氨氮浓度同时快速氧化分解为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的步骤,称自然生物硝化效应。在低氧环境下,由于兼性脱氮细菌(反硝化菌)的相互作用,使NO2--N和NO3--N还原成N2的步骤，称为生物反硝化。
生物脱氮科技的主要研究工作是在20世纪30年间研究生物滤床中的硝化、反硝化反应后进行的。传统生物学脱氮法经过不断改进,虽然操作工艺已经逐步完善,但仍然难以避免需要大量的有机碳源、操作费用高昂、存在二次污染等问题。而新型生物学脱氮方法则能够更高效地解决这些问题,短程硝化-反硝化、同步硝化-反硝化和厌氧氨氧化法均在不同方面具有较好的使用价值[1-2]。本组选用硫作为电子供体进行生物脱氮的方法，以单质硫、S2O32-、S2-、SO32-等无机还原态硫作为电子供体进行自养反硝化无需曝气和另外投入有机碳源，减省了工艺的运行费用和污泥处理费用，是处理硝酸盐和亚硝酸盐污染水体的一种有效替换方式，成为生物脱氮研究的热点。
二、亚硫酸钙的溶解
目前市场上相对于亚硫酸钙的商品也有许多,因其水煮至一百度时不脱粉,且通透性极强,水分子的弥散也能自然通过,所以吸附力极高并能深入,大面积净化,有效杀死了水中所有致病菌,有效控制了病菌微生物的生长和繁衍,不但吸收水质,而且对毒性危害金属分子和细菌病毒也有很大的吸收效果,是净化工业生产自来水中除氯净化装置制造企业的优选商品,也弥补了中国国内水无极调速抗菌作用防霉的空缺。在中国日本、南韩、马拉西亚、台湾等东南亚地区发达国家和地区,被大量使用在高档的饮用水加工体系中。由于上述特点可作为化学分析试剂,也用来制钙塑材料,还用来制造纤维素物质材料制作漂白脱氯剂、食用杀菌剂、发酵杀细胞药剂等,以及过滤介质，处理各种工业污水、工业用水、城市自来水、纯水、软水。
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