水體(ti)中的(de)氮元素(su)由于(yu)是造成富營養化的(de)元兇(xiong)，往(wang)往(wang)是水污染控制行業的(de)科研和工程技術的(de)關注重點，其重要性甚至不亞于(yu)有機污染物。本文梳(shu)理了水體(ti)中氮元素(su)中的(de)常見存(cun)在形態以及各自(zi)的(de)關系(xi)和去(qu)除方法。

一、各(ge)類氮之間的關(guan)系

總(zong)氮(dan)包(bao)(bao)(bao)含氨氮(dan)，硝態氮(dan)和(he)有機氮(dan)，而(er)凱(kai)氏氮(dan)包(bao)(bao)(bao)含氨氮(dan)和(he)有機氮(dan)，所以，總(zong)氮(dan)包(bao)(bao)(bao)含凱(kai)氏氮(dan)和(he)硝態氮(dan)，如下面(mian)的思(si)維導圖所示。

氨氮(dan)包括游(you)離氨態氮(dan)NH3-N和銨鹽態氮(dan)NH4+-N；

硝態氮(dan)(dan)(dan)包括(kuo)硝酸(suan)鹽氮(dan)(dan)(dan)NO3--N和亞硝酸(suan)鹽氮(dan)(dan)(dan)NO2--N；

有(you)機氮(dan)主要有(you)尿素(su)、氨(an)基酸、蛋白質、酰胺、有(you)機胺等含(han)氮(dan)有(you)機物(wu)；可(ke)溶性(xing)有(you)機氮(dan)主要以(yi)尿素(su)和蛋白質形式存在，它可(ke)以(yi)通過氨(an)化等作用轉換為(wei)氨(an)氮(dan)； 

凱氏(shi)氮(dan)包(bao)括有機氮(dan)與(yu)氨氮(dan)，不包(bao)括硝態氮(dan)。

二、各(ge)類氮(dan)的水質分析

目前(qian)，國(guo)標(biao)針(zhen)對(dui)水(shui)質中(zhong)氮(dan)(dan)的分(fen)析主要分(fen)總氮(dan)(dan)、氨(an)氮(dan)(dan)、硝態氮(dan)(dan)、凱(kai)氏(shi)氮(dan)(dan)4個方面。

1、總氮(dan)

總(zong)氮(dan)(dan)是(shi)指可(ke)溶性及懸浮顆粒中的含(han)氮(dan)(dan)量(liang)（通常測定硝酸(suan)鹽(yan)氮(dan)(dan)、亞硝酸(suan)鹽(yan)氮(dan)(dan)、無(wu)機銨鹽(yan)、溶解態氨幾(ji)大部分有機含(han)氮(dan)(dan)化合物中氮(dan)(dan)的總(zong)和(he)）。可(ke)溶性總(zong)氮(dan)(dan)是(shi)指水中可(ke)溶性及含(han)可(ke)過(guo)濾(lv)性固(gu)體（小于0.45μm顆粒物）的含(han)氮(dan)(dan)量(liang)。總(zong)氮(dan)(dan)是(shi)衡量(liang)水質的重要(yao)指標之一。

總氮(dan)(dan)的(de)測定方法，一(yi)是采用(yong)分別測定有(you)機氮(dan)(dan)和(he)無機氮(dan)(dan)化合物(wu)（氨氮(dan)(dan)、亞硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)(yan)氮(dan)(dan)、硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)(yan)氮(dan)(dan)）后(hou)加和(he)的(de)辦法。二是以(yi)過(guo)硫(liu)酸(suan)鉀氧化，使有(you)機氮(dan)(dan)和(he)無機氮(dan)(dan)轉(zhuan)變(bian)為(wei)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)(yan)后(hou)，通(tong)過(guo)離(li)子選擇(ze)電極法對(dui)溶液中的(de)硝(xiao)酸(suan)根離(li)子進行測量，也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)紫外法或還原為(wei)亞硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)(yan)后(hou)，用(yong)偶(ou)氮(dan)(dan)比色法，以(yi)及(ji)離(li)子色譜法進行測定。

2、凱氏(shi)氮

凱(kai)(kai)氏(shi)氮(dan)(dan)是以凱(kai)(kai)氏(shi)法測(ce)得(de)的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)含(han)氮(dan)(dan)量。它包括氨(an)氮(dan)(dan)和在此條(tiao)件(jian)下能被轉化(hua)(hua)(hua)為銨鹽而測(ce)定的(de)(de)(de)有(you)機(ji)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)。此類(lei)有(you)機(ji)氮(dan)(dan)主要指蛋白質、胨、氨(an)基(ji)酸、核酸、尿素以及大(da)量合(he)成的(de)(de)(de)，氮(dan)(dan)為負三價(jia)的(de)(de)(de)有(you)機(ji)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)。不(bu)包括疊(die)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)、聯氮(dan)(dan)、偶氮(dan)(dan)、腙、硝(xiao)酸鹽、腈、硝(xiao)基(ji)、亞硝(xiao)基(ji)、肟和半卡巴腙類(lei)含(han)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)。由于水中(zhong)一般(ban)存在的(de)(de)(de)有(you)機(ji)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)多為前者，因此，在測(ce)定凱(kai)(kai)氏(shi)氮(dan)(dan)和氨(an)氮(dan)(dan)后，其差值即(ji)稱之為有(you)機(ji)氮(dan)(dan)。

測定(ding)(ding)原理是加入硫酸(suan)(suan)加熱(re)消(xiao)解，使(shi)有機物(wu)中的(de)(de)胺(an)基以及游(you)離氨和銨(an)鹽均(jun)轉變為硫酸(suan)(suan)氫銨(an)，消(xiao)解后的(de)(de)液體，使(shi)呈堿性蒸餾出氨，吸收于硼酸(suan)(suan)溶液，然后以滴定(ding)(ding)法(fa)或(huo)光度法(fa)測定(ding)(ding)氨含(han)量。測定(ding)(ding)凱(kai)氏(shi)氮(dan)或(huo)有機氮(dan)，主要是為了了解水(shui)體受污染狀況，尤其(qi)在(zai)評價湖泊和水(shui)庫的(de)(de)富營養化時，是個有意(yi)義的(de)(de)指(zhi)標。

3、氨(an)氮

氨(an)氮是指游離(li)氨(an)（或(huo)稱(cheng)非(fei)離(li)子氨(an)，NH3）或(huo)離(li)子氨(an)（NH4+）形(xing)態存在(zai)的(de)(de)氨(an)。pH較高(gao)(gao)，游離(li)氨(an)的(de)(de)比例較高(gao)(gao)；反之，銨鹽(yan)的(de)(de)比例高(gao)(gao)。

氨(an)氮是(shi)水(shui)體(ti)(ti)中的營養素，可導致水(shui)富營養化現(xian)象產生，是(shi)水(shui)體(ti)(ti)中的主要耗氧污染物(wu)，對魚類及某些水(shui)生生物(wu)有毒害。

氨(an)氮對(dui)水(shui)生物起危(wei)害作(zuo)用(yong)的(de)(de)主(zhu)要(yao)是游離(li)氨(an)，其毒(du)性比銨鹽(yan)大幾十(shi)倍，并隨(sui)堿性的(de)(de)增強而(er)增大。氨(an)氮毒(du)性與(yu)池水(shui)的(de)(de)pH值及水(shui)溫(wen)有密切(qie)關系(xi)，一(yi)般情況，pH值及水(shui)溫(wen)愈高，毒(du)性愈強。

常用來測定(ding)(ding)氨(an)的(de)兩個(ge)近(jin)似靈敏(min)度的(de)比色方法(fa)(fa)(fa)是經典的(de)納氏試劑法(fa)(fa)(fa)和苯酚(fen)-次氯酸鹽法(fa)(fa)(fa)；滴定(ding)(ding)法(fa)(fa)(fa)和電極法(fa)(fa)(fa)也常用來測定(ding)(ding)氨(an)；當氨(an)氮含量高時，也可采用蒸餾-滴定(ding)(ding)法(fa)(fa)(fa)。（國標有納氏試劑法(fa)(fa)(fa)、水(shui)楊酸分(fen)光光度法(fa)(fa)(fa)、蒸餾-滴定(ding)(ding)法(fa)(fa)(fa)）

4、硝態氮

（1）硝酸鹽

水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)硝酸鹽是在有(you)氧條件下，各種形(xing)態含(han)氮(dan)(dan)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)最(zui)穩定的(de)氮(dan)(dan)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)，通常用(yong)以表(biao)示含(han)氮(dan)(dan)有(you)機物(wu)(wu)無機化(hua)作用(yong)最(zui)終階段(duan)的(de)分(fen)(fen)解產物(wu)(wu)。當(dang)水(shui)(shui)樣中(zhong)(zhong)僅含(han)有(you)硝酸鹽而不存在其他(ta)有(you)機或無機的(de)氮(dan)(dan)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)時(shi)(shi)，認為有(you)機氮(dan)(dan)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)分(fen)(fen)解完全。如果水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)含(han)有(you)較(jiao)多量的(de)硝酸鹽同時(shi)(shi)含(han)有(you)其他(ta)含(han)氮(dan)(dan)化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)時(shi)(shi)，則表(biao)示有(you)污染物(wu)(wu)已經進(jin)入水(shui)(shui)系，水(shui)(shui)的(de)“自凈”作用(yong)尚(shang)在進(jin)行。

硝(xiao)酸(suan)鹽氮的(de)測定方法有(you)離子選擇電極法、酚二磺酸(suan)分(fen)光(guang)光(guang)度法、鎘柱還原法、紫(zi)外分(fen)光(guang)光(guang)度法、戴氏合金(jin)換元法、離子色譜法、紫(zi)外法。

其中電極(ji)法(fa)測(ce)量(liang)方(fang)便(bian)，范圍(wei)寬，而且價格(ge)便(bian)宜(yi)，對水樣要求較低(di)；酚二(er)磺酸分光光度法(fa)測(ce)量(liang)范圍(wei)寬，顯色(se)穩(wen)定；鎘柱還(huan)原法(fa)適用于(yu)水中低(di)含量(liang)硝酸鹽(yan)測(ce)定；戴氏合金換(huan)元法(fa)適用于(yu)污染嚴重并帶深色(se)水樣；離(li)子色(se)譜法(fa)需要專用儀(yi)器，但(dan)可于(yu)其他(ta)陰離(li)子聯合測(ce)定。

（2）亞(ya)硝(xiao)酸鹽

亞硝(xiao)(xiao)酸鹽是氮循環的中(zhong)間產(chan)物。亞硝(xiao)(xiao)態氮不穩定，可(ke)以氧化成硝(xiao)(xiao)酸鹽氮，也可(ke)以還原成氨(an)氮。因此(ci)，在測定其含(han)量的同(tong)時，并(bing)了解(jie)水(shui)中(zhong)硝(xiao)(xiao)酸鹽和氨(an)的含(han)量，則(ze)可(ke)以判斷(duan)水(shui)系(xi)被含(han)氮化合物污染的程度及(ji)自(zi)凈情況。

水中亞硝(xiao)酸鹽的測定方法通常采用(yong)重(zhong)氮(dan)-偶(ou)聯反應，使生成(cheng)紅(hong)紫色(se)染料。該方法靈敏度高、檢出限低、選擇(ze)性(xing)強。重(zhong)氮(dan)試劑(ji)選用(yong)對(dui)氨(an)基(ji)(ji)苯(ben)磺酰胺和對(dui)氨(an)基(ji)(ji)苯(ben)磺酸，偶(ou)聯試劑(ji)為N-（1-萘基(ji)(ji)）-乙二胺和α-萘胺（有(you)毒），N-（1-萘基(ji)(ji)）-乙二胺用(yong)得較多。

亞硝酸(suan)鹽氮的測定方法(fa)有(you)N-（1-萘基(ji)）-乙二胺分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)、萃取分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)、離(li)子色譜法(fa)、氣(qi)相色譜法(fa)等。（國標采用N-（1-萘基(ji)）-乙二胺分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)、氣(qi)相色譜法(fa)等） 

三、各(ge)類氮的(de)去除(chu)

在污水(shui)處理中氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要形(xing)態(tai)是氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)，但是還有(you)一些非生(sheng)活污水(shui)中，含有(you)有(you)機氮(dan)(dan)(dan)(dan)或者硝(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)，這些氮(dan)(dan)(dan)(dan)構成了我(wo)們(men)說的(de)(de)(de)(de)(de)各類的(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)形(xing)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)，我(wo)們(men)遇到(dao)這類的(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)一般是有(you)機氮(dan)(dan)(dan)(dan)通(tong)過水(shui)解酸化(hua)轉化(hua)成氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)，然后(hou)硝(xiao)(xiao)化(hua)成硝(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)；硝(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)利用反硝(xiao)(xiao)化(hua)來去(qu)除(chu)(chu)，歸根結(jie)底(di)，總氮(dan)(dan)(dan)(dan)、氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)、硝(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)、凱氏(shi)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)最(zui)終還是轉化(hua)成硝(xiao)(xiao)化(hua)與反硝(xiao)(xiao)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)，其實也就是氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)與硝(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)！目前常見的(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)技(ji)術有(you)以下：

1、化學沉淀法

化學沉(chen)淀法(fa)又稱為MAP沉(chen)淀法(fa)，是通過向含(han)有氨氮的(de)廢(fei)水中投加鎂(mei)化物(wu)和(he)磷(lin)酸(suan)或磷(lin)酸(suan)氫鹽，使(shi)廢(fei)水中的(de)NH4﹢與Mg2﹢、PO43﹣在水溶液中反(fan)應生成磷(lin)酸(suan)銨(an)鎂(mei)沉(chen)淀，分(fen)子式(shi)為MgNH4P04.6H20，從而達到去除氨氮的(de)目的(de)。反(fan)應方(fang)程(cheng)式(shi)如下(xia):

Mg2﹢+NH4﹢+PO43﹣=MgNH4P04

2、吹脫(tuo)法(fa)

吹脫法(fa)去除氨(an)(an)氮(dan)是通過調整pH值至(zhi)堿性，使(shi)廢水(shui)中的(de)氨(an)(an)離(li)子向(xiang)氨(an)(an)轉化，使(shi)其主要以游離(li)氨(an)(an)形態存在，再通過載氣(qi)將游離(li)氨(an)(an)從廢水(shui)中帶出，從而達到去除氨(an)(an)氮(dan)的(de)目(mu)的(de)。影響(xiang)吹脫效率的(de)因素(su)主要有pH值、溫(wen)度、氣(qi)液比、氣(qi)體流速、初(chu)始濃(nong)度等。目(mu)前，吹脫法(fa)在高濃(nong)度氨(an)(an)氮(dan)廢水(shui)處(chu)理中的(de)應用較(jiao)多。

3、折點(dian)氯化法(fa)

折點氯(lv)化法(fa)除氨的機理為氯(lv)氣(qi)與氨反(fan)應生成無害的氮(dan)氣(qi)，N2逸人大氣(qi)，使反(fan)應源不斷(duan)向右進行。其(qi)反(fan)應式為：

NH4﹢+1.5HOCl→0.5N2+1.5H20+2.5H﹢+1.5Cl﹣

當將氯(lv)氣(qi)通人廢水中達到某一點(dian)時，水中游(you)(you)離氯(lv)含量(liang)較低，而氨(an)的濃度降(jiang)為(wei)零;氯(lv)氣(qi)通人量(liang)超過該點(dian)時，水中游(you)(you)離氯(lv)的量(liang)就會(hui)增加，因此，稱該點(dian)為(wei)折點(dian)，該狀態下的氯(lv)化稱為(wei)折點(dian)氯(lv)化。

4、催(cui)化氧(yang)化法

催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是通過催化(hua)(hua)劑作用，在一定溫度、壓(ya)力下，經空氣(qi)氧化(hua)(hua)，可使污水中的有機物和氨分別氧化(hua)(hua)分解(jie)成CO2、N2和H2O等(deng)無害(hai)物質(zhi)，達到凈化(hua)(hua)的目的。

催化氧(yang)化法具有凈化效(xiao)率(lv)高、流程(cheng)簡(jian)單(dan)、占底面積(ji)少等有點(dian)，多用于處(chu)理高濃度(du)氨氮廢水。應用難點(dian)在于如(ru)何防(fang)止催化劑流失以及(ji)對設備的腐蝕防(fang)護。

5、電(dian)化學氧化法

電(dian)化(hua)學氧化(hua)法是指利用具有催化(hua)活性的電(dian)極氧化(hua)去除水(shui)中(zhong)污染物的方(fang)法。影響因素有電(dian)流密度、進水(shui)流量(liang)、出水(shui)放置時(shi)間和點(dian)解時(shi)間等。

研究含氨(an)氮廢(fei)水(shui)在循環(huan)流(liu)動(dong)式電解槽中的電化學氧化，其中陽極(ji)為(wei)(wei)(wei)(wei)Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2網狀電極(ji)，陰(yin)極(ji)為(wei)(wei)(wei)(wei)網狀鈦(tai)電極(ji)。結果表明(ming)(ming)，在氯離子(zi)濃度為(wei)(wei)(wei)(wei)400mg/L，初始氨(an)氮濃度為(wei)(wei)(wei)(wei)40mg/L，進水(shui)流(liu)量為(wei)(wei)(wei)(wei)600mL/min，電流(liu)密度為(wei)(wei)(wei)(wei)20mA/cm2，電解時(shi)間為(wei)(wei)(wei)(wei)90min時(shi)，氨(an)氮去(qu)除率為(wei)(wei)(wei)(wei)99.37%。表明(ming)(ming)電解氧化含氨(an)氮廢(fei)水(shui)具(ju)有(you)較好的應用前景(jing)。

6、全(quan)程(cheng)硝化(hua)反(fan)硝化(hua)

全(quan)程(cheng)(cheng)硝化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)是(shi)目前(qian)應用最(zui)廣時間最(zui)久的一種生(sheng)物法，是(shi)在各種微生(sheng)物作用下，經過(guo)硝化(hua)(hua)(hua)、反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)等一系列反(fan)(fan)應將廢水中的氨氮轉化(hua)(hua)(hua)為氮氣，從(cong)而達到廢水治理的目的。全(quan)程(cheng)(cheng)硝化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)法去除氨氮需要經過(guo)兩個階(jie)段：

硝(xiao)化(hua)(hua)反應：硝(xiao)化(hua)(hua)反應由(you)(you)好氧(yang)自養型微生物完(wan)成(cheng)，在(zai)有氧(yang)狀(zhuang)態下，利(li)用無(wu)機氮為(wei)氮源將NH4+化(hua)(hua)成(cheng)NO2-，然后(hou)再氧(yang)化(hua)(hua)成(cheng)NO3-的過(guo)程。硝(xiao)化(hua)(hua)過(guo)程可以(yi)分成(cheng)兩(liang)個階段(duan)(duan)。第(di)一(yi)階段(duan)(duan)是由(you)(you)亞硝(xiao)化(hua)(hua)菌將氨氮轉化(hua)(hua)為(wei)亞硝(xiao)酸鹽（NO2-），第(di)二階段(duan)(duan)由(you)(you)硝(xiao)化(hua)(hua)菌將亞硝(xiao)酸鹽轉化(hua)(hua)為(wei)硝(xiao)酸鹽（NO3-）。

反硝化反應：反硝化反應是在缺(que)氧狀態下，反硝化菌將亞硝酸鹽(yan)(yan)氮、硝酸鹽(yan)(yan)氮還原成(cheng)氣態氮（N2）的過程(cheng)。反硝化菌為異養型微生物，多屬于兼性細菌，在缺(que)氧狀態時，利用硝酸鹽(yan)(yan)中的氧作為電(dian)子受體(ti)，以有機物（污(wu)水中的BOD成(cheng)分）作為電(dian)子供體(ti)，提供能量并被氧化穩(wen)定。

全程硝化(hua)反硝化(hua)工(gong)程應用中主要有AO、A2O、氧化(hua)溝等(deng)，是生物(wu)脫氮工(gong)業中應用較為成(cheng)熟(shu)的方法。

7、同步硝(xiao)化(hua)反硝(xiao)化(hua)(SND)

當硝(xiao)化(hua)與反(fan)硝(xiao)化(hua)在同一個反(fan)應器(qi)中同時進行時，稱為同時消化(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)(SND)。廢水中的(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)受擴(kuo)散速度(du)限(xian)制在微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)絮(xu)(xu)(xu)體(ti)或(huo)者生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)上的(de)(de)微環境區域產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)梯(ti)度(du)，使微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)絮(xu)(xu)(xu)體(ti)或(huo)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)的(de)(de)外表面溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)梯(ti)度(du)，利于好(hao)氧(yang)(yang)(yang)硝(xiao)化(hua)菌(jun)和氨化(hua)菌(jun)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)長繁殖，越深入絮(xu)(xu)(xu)體(ti)或(huo)膜(mo)(mo)內部，溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)濃(nong)度(du)越低，產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)缺氧(yang)(yang)(yang)區，反(fan)硝(xiao)化(hua)菌(jun)占優勢，從(cong)而形成同時消化(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)過程(cheng)。影響同時消化(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)的(de)(de)因素(su)有PH值、溫度(du)、堿(jian)度(du)、有機(ji)碳源、溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)及污泥齡等。

8、短程(cheng)消(xiao)化反硝化

短程(cheng)硝(xiao)化(hua)反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)是在同(tong)一個反(fan)(fan)應器(qi)中(zhong)，先在有氧的條件下，利用氨氧化(hua)細菌將氨氧化(hua)成亞硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)，然后(hou)在缺氧的條件下，以(yi)有機物(wu)或(huo)外加碳源作(zuo)電子供體，將亞硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)直接進行反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)生成氮氣。

短(duan)(duan)程硝(xiao)化(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)過(guo)程不經歷硝(xiao)酸(suan)鹽階(jie)段，節約生物脫氮(dan)所需(xu)碳(tan)源。對于低C/N比(bi)的氨氮(dan)廢水具(ju)有一(yi)定的優勢。短(duan)(duan)程硝(xiao)化(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)具(ju)有污泥量(liang)少，反(fan)應(ying)時(shi)間短(duan)(duan)，節約反(fan)應(ying)器體(ti)積(ji)等優點。但短(duan)(duan)程硝(xiao)化(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)要求穩定、持久的亞硝(xiao)酸(suan)鹽積(ji)累，因(yin)此如(ru)何有效抑制硝(xiao)化(hua)菌的活(huo)性成為關鍵。

9、厭氧(yang)氨氧(yang)化

厭(yan)氧(yang)氨(an)氧(yang)化(hua)是在(zai)缺氧(yang)條(tiao)件下(xia)，以亞硝態氮(dan)或硝態氮(dan)為(wei)電子受體，利(li)用自養菌將氨(an)氮(dan)直接(jie)氧(yang)化(hua)為(wei)氮(dan)氣(qi)的過程(cheng)。

與傳統生物(wu)法相比，厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)無需(xu)外(wai)加碳源，需(xu)氧(yang)(yang)量(liang)低，無需(xu)試劑進(jin)行中和，污泥產量(liang)少，是較(jiao)(jiao)經濟的(de)生物(wu)脫氮技術。厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)的(de)缺(que)點(dian)是反應速度(du)較(jiao)(jiao)慢，所需(xu)反應器容積較(jiao)(jiao)大，且碳源對厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)不(bu)利，對于解決可生化(hua)性差的(de)氨氮廢水具有現(xian)實意義。

10、膜(mo)分離法

膜(mo)(mo)分離(li)法是(shi)利用(yong)膜(mo)(mo)的選(xuan)擇透(tou)過(guo)性(xing)對液(ye)體中(zhong)的成分進行(xing)選(xuan)擇性(xing)分離(li)，從而達到氨(an)氮脫除的目的。包(bao)括反滲透(tou)、納濾、脫氨(an)膜(mo)(mo)及電滲析等(deng)。

脫氨膜系統一(yi)般用于(yu)(yu)高氨氮(dan)(dan)廢(fei)(fei)水(shui)處理中(zhong)(zhong)，氨氮(dan)(dan)在水(shui)中(zhong)(zhong)存在以(yi)下(xia)平(ping)衡：NH4- +OH-= NH3+H2O運(yun)行(xing)中(zhong)(zhong)，含(han)氨氮(dan)(dan)廢(fei)(fei)水(shui)流動在膜組(zu)件的(de)(de)(de)殼(ke)程(cheng)，酸(suan)吸(xi)收(shou)液流動在膜組(zu)件的(de)(de)(de)管(guan)程(cheng)。廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)PH提高或者溫度上升(sheng)時(shi)，上述平(ping)衡將會(hui)向右移動，銨根離(li)子NH4-變成(cheng)(cheng)游(you)離(li)的(de)(de)(de)氣態NH3。這(zhe)時(shi)氣態NH3可以(yi)透過中(zhong)(zhong)空纖維表面的(de)(de)(de)微孔從(cong)殼(ke)程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)相(xiang)(xiang)進入管(guan)程(cheng)的(de)(de)(de)酸(suan)吸(xi)收(shou)液相(xiang)(xiang)，被酸(suan)液吸(xi)收(shou)立(li)刻又變成(cheng)(cheng)離(li)子態的(de)(de)(de)NH4-。保持廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)PH在10以(yi)上，并且(qie)溫度在35℃以(yi)上（50 ℃ 以(yi)下(xia)），這(zhe)樣廢(fei)(fei)水(shui)相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)NH4就會(hui)源(yuan)源(yuan)不(bu)斷地(di)(di)變成(cheng)(cheng)NH3向吸(xi)收(shou)液相(xiang)(xiang)遷移。從(cong)而(er)廢(fei)(fei)水(shui)側的(de)(de)(de)氨氮(dan)(dan)濃度不(bu)斷下(xia)降；而(er)酸(suan)吸(xi)收(shou)液相(xiang)(xiang)由于(yu)(yu)只有(you)酸(suan)和NH4-，所以(yi)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)是非常(chang)純凈的(de)(de)(de)銨鹽，并且(qie)在不(bu)斷地(di)(di)循環后達到一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)濃度，可以(yi)被回收(shou)利(li)用。而(er)該(gai)技術(shu)的(de)(de)(de)使用一(yi)方面可以(yi)大大的(de)(de)(de)提升(sheng)廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)氨氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)去除率(lv)，另一(yi)方面可以(yi)降低(di)廢(fei)(fei)水(shui)處理系統的(de)(de)(de)運(yun)營(ying)總(zong)成(cheng)(cheng)本。

11、電滲析法

電滲(shen)析法是利用施加在陰陽(yang)膜(mo)對之間的(de)(de)電壓去(qu)除水(shui)溶液中(zhong)溶解(jie)的(de)(de)固(gu)體。氨(an)氮廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)(de)氨(an)離子及其(qi)它離子在電壓的(de)(de)作用下，通過膜(mo)在含(han)氨(an)的(de)(de)濃水(shui)中(zhong)富(fu)集，從而達到去(qu)除的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。

采(cai)用(yong)電(dian)(dian)滲析(xi)法處(chu)理高(gao)濃度(du)(du)氨氮無機廢水(shui)取得(de)較(jiao)好效(xiao)果。對濃度(du)(du)為2000--3000mg/L氨氮廢水(shui)，氨氮去除率可(ke)(ke)在85%以上，同時(shi)可(ke)(ke)獲得(de)8.9%的(de)濃氨水(shui)。電(dian)(dian)滲析(xi)法運行過程中消(xiao)耗(hao)的(de)電(dian)(dian)量(liang)與廢水(shui)中氨氮的(de)量(liang)成正比。電(dian)(dian)滲析(xi)法處(chu)理廢水(shui)不受pH值、溫度(du)(du)、壓(ya)力限制，操作簡便(bian)。

膜分離(li)法的(de)優點是氨(an)氮回收率高，操(cao)作簡便，處(chu)理(li)(li)效果(guo)穩定，無二次污(wu)染(ran)等(deng)。但在處(chu)理(li)(li)高濃度氨(an)氮廢水時，除了(le)脫(tuo)氨(an)膜外其他的(de)的(de)膜易(yi)結垢堵塞(sai)，再(zai)生、反(fan)洗頻繁，增加處(chu)理(li)(li)成本，故該(gai)法較適(shi)用(yong)于經過預處(chu)理(li)(li)的(de)或(huo)中低濃度的(de)氨(an)氮廢水。

12、離子(zi)交(jiao)換法

離(li)子(zi)交換法是通(tong)過對(dui)氨離(li)子(zi)具有(you)很(hen)強選(xuan)擇吸(xi)附(fu)(fu)作(zuo)用(yong)(yong)的材(cai)料(liao)去除廢水中氨氮(dan)的方法。常用(yong)(yong)的吸(xi)附(fu)(fu)材(cai)料(liao)有(you)活性炭、沸石(shi)(shi)(shi)、蒙(meng)脫石(shi)(shi)(shi)及(ji)交換樹脂等。沸石(shi)(shi)(shi)是一(yi)種三維空間(jian)結構的硅鋁酸(suan)鹽，有(you)規則的孔道結構和空穴，其中斜發(fa)沸石(shi)(shi)(shi)對(dui)氨離(li)子(zi)有(you)強的選(xuan)擇吸(xi)附(fu)(fu)能力，且價格低(di)，因(yin)此工程上常用(yong)(yong)斜發(fa)沸石(shi)(shi)(shi)作(zuo)為氨氮(dan)廢水的吸(xi)附(fu)(fu)材(cai)料(liao)。影(ying)響斜發(fa)沸石(shi)(shi)(shi)處(chu)理效(xiao)果的因(yin)素有(you)粒徑、進水氨氮(dan)濃(nong)度、接觸(chu)時間(jian)、pH值等。

沸(fei)石(shi)對(dui)氨氮的吸(xi)附(fu)效果(guo)明顯，蛙石(shi)次之，土壤與陶(tao)粒(li)效果(guo)較差。沸(fei)石(shi)去除氨氮的途徑以離子(zi)交換(huan)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)為(wei)主，物理吸(xi)附(fu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)很小(xiao)，陶(tao)粒(li)、土壤和蛙石(shi)3種填料(liao)的離子(zi)交換(huan)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)和物理吸(xi)附(fu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)的效果(guo)相當。4種填料(liao)的吸(xi)附(fu)量在溫度(du)為(wei)15-35℃內均隨溫度(du)的升(sheng)高而減(jian)小(xiao)，在pH值為(wei)3-9范圍內隨pH值升(sheng)高而增大，振蕩(dang)6h均達到吸(xi)附(fu)平衡。

離子交換法具(ju)有投資小、工藝簡單、操作(zuo)方便(bian)、對(dui)毒物和溫度不敏感、沸石經再(zai)生(sheng)可重復(fu)利(li)用(yong)等優(you)點。但(dan)處理(li)高濃度氨氮廢水(shui)時(shi)，再(zai)生(sheng)頻繁，給操作(zuo)帶來不便(bian)，因此，需要與其他治(zhi)理(li)氨氮的方法聯合應用(yong)，或者用(yong)于治(zhi)理(li)低濃度氨氮廢水(shui)。

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