對海綿鐵了解多的是：除去含在水中的鐵、錳，其產品還可以用在污水處理中除去污水中的氮，隨著經濟技術的發(fā)展，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。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象很早就發(fā)現，其作為高效、經濟的反硝化技術，相應研究與應用倍受關注。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據，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，硝酸鹽氮去除率大。

海綿鐵反應機理：

海綿鐵與硝酸鹽反應過程中，還原NO_3~-所需的電子是由Fe~0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k_(obs)為14.59（mg/L）~(1-n)·s~(-1)，反應級數為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。根據反應條件不同，硝酸鹽還原產物為氨、氮氣、亞硝酸鹽。其中，氮氣是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，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成量研究做準備，為進一步提高脫氮效率提供理論依據，并逐步應用到實際的大規(guī)模污水處理中。