廢水中的氮常以合氮有機(jī)物、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在。生物處理把大多數(shù)有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨，然后可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。水中氨氮的去除方法有多種，但目前常見的除氮工藝有生物硝化與反硝化、沸石選擇性交換吸附、空氣吹脫及折點(diǎn)氯化等。
下面我們詳細(xì)介紹一下這幾種水中氨氮的去除方法：
一、生物硝化與反硝化(生物陳氮法)
(一) 生物硝化
在好氧條件下，通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用，將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的過程，稱為生物硝化作用。生物硝化的反應(yīng)過程為：
由上式可知：(1)在硝化過程中，1g氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮時(shí)需氧4.57g；(2)硝化過程中釋放出H+，將消耗廢水中的堿度，每氧化lg氨氮，將消耗堿度(以CaCO3計(jì)) 7.lg。影響硝化過程的主要因素有：(1)pH值當(dāng)pH值為8.0～8.4時(shí)(20℃)，硝化作用速度快。由于硝化過程中pH將下降，當(dāng)廢水堿 度不足時(shí)，即需投加石灰，維持pH值在7.5以上；(2)溫度溫度高時(shí)，硝化速度快。亞硝酸鹽菌的適宜水溫為35℃，在15℃以下其活性急劇降低，故水溫以不低于15℃為宜；(3)污泥停留時(shí)間硝化菌的增殖速度很小，其大比生長速率為=0.3～0.5d-1(溫度20℃，pH8.0～8.4)。為了維持池內(nèi)一定量的硝化菌群，污泥停留時(shí)間 必須大于硝化菌的小世代時(shí)間 。在實(shí)際運(yùn)行中一般應(yīng)取>2 ,或>2 ；(4)溶解氧氧是生物硝化作用中的電子受體，其濃度太低將不利于硝化反應(yīng)的進(jìn)行。一般在活性污泥法曝氣池中進(jìn)行硝化，溶解氧應(yīng)保持在2～3mg/L以上； (5)BOD負(fù)荷硝化菌是一類自養(yǎng)型菌，而BOD氧化菌是異養(yǎng)型菌。若BOD5負(fù)荷過高，會(huì)使生長速率較高的異養(yǎng)型菌迅速繁殖，從而佼白養(yǎng)型的硝化菌得不到優(yōu)勢，結(jié)果降低 了硝化速率。所以為要充分進(jìn)行硝化，BOD5負(fù)荷應(yīng)維持在0.3kg(BOD5)/kg(SS)d以下。
(二) 生物反硝化
在缺氧條件下，由于兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用，將NO2--N和NO3--N還原成N2的過程，稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體(氫供體)是各種各樣的有機(jī)底物(碳源)。以甲醇作碳源為例，其反應(yīng)式為：
6NO3-十2CH3OH;6NO2-十2CO2十4H2O
6NO2-十3CH3OH;3N2十3CO2十3H2O十60H-
由上可見，在生物反硝化過程中，不僅可使NO3--N、NO2--N被還原，而且還可位有機(jī)物氧化分解。
影響反硝化的主要因素：(1)溫度溫度對(duì)反硝化的影響比對(duì)其它廢水生物處理過程要大些。一般以維持20～40℃為宜。苦在氣溫過低的冬季，可采取增加污泥停留時(shí)間、降低負(fù)荷等措施，以保持良好的反硝化效果；(2)pH值反硝化過程的pH值控制在7.0～8.0；(3)溶解氧氧對(duì)反硝化脫氮有抑制作用。一般在反硝化反應(yīng)器內(nèi)溶解氧應(yīng)控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法)；(4)有機(jī)碳源當(dāng)廢水中含足夠的有機(jī)碳源，BOD5/TN>(3～5)時(shí)，可無需外加碳源。當(dāng)廢水所含的碳、氮比低于這個(gè)比值時(shí)，就需另外投加有機(jī)碳。外加有機(jī)碳多采用甲醇。考慮到甲醇對(duì)溶解氧的額外消耗，甲醇投量一般為NO3--N的3倍。此外還可利用微生物死亡；自溶后釋放出來的那部分有機(jī)碳，即"內(nèi)碳源"，但這 要求污泥停留時(shí)間長或負(fù)荷率低，使微生物處于生長曲線的靜止期或衰亡期，因此池容相應(yīng)增大。

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