污水中氨氮的去除方法
废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。水中氨氮的去除方法有多种，但目前常见的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择交换吸附、空气吹脱及折点氯化等。
1.生物硝化与反硝化
(一) 生物硝化
在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。生物硝化的反应过程为：
由上式可知：
(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；
(2)硝化过程中释放出h+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度(以caco3计) 7.lg。
影响硝化过程的主要因素有：
(1)ph值 当ph值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度快。由于硝化过程中ph将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持ph值在7.5以上；
(2)温度 温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；
(3)污泥停留时间 硝化菌的增殖速度很小，其大比生长速率为 =0.3～0.5d-1(温度20℃，ph8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间 必须大于硝化菌的小世代时间 。在实际运行中，一般应取 >2 ,或 >2 ；
(4)溶解氧 氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/l以上；
(5)bod负荷 硝化菌是一类自养型菌，而bod氧化菌是异养型菌。若bod5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化，bod5负荷应维持在0.3kg(bod5)/kg(ss).d以下。
(二) 生物反硝化
在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将no2--n和no3--n还原成n2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例，其反应式为：
6no3-十2ch3oh→6no2-十2co2十4h2o
6no2-十3ch3oh→3n2十3co2十3h2o十60h-
由上可见，在生物反硝化过程中，不仅可使no3--n、no2--n被还原，而且还可位有机物氧化分解。
影响反硝化的主要因素：
(1)温度 温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般，以维持20～40℃为宜。苦在气温过低的冬季，可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施，以保持良好的反硝化效果；
(2)ph值 反硝化过程的ph值控制在7.0～8.0；
(3)溶解氧 氧对反硝化脱氮有抑制作用。一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0.5mg/l以下(活性污泥法)或1mg/l以下(生物膜法)；
(4)有机碳源 当废水中含足够的有机碳源，bod5/tn>(3～5)时，可无需外加碳源。当废水所含的碳、氮比低于这个比值时，就需另外投加有机碳。外加有机碳多采用甲醇。考虑到甲醇对溶解氧的额外消耗，甲醇投量一般为no3--n的3倍。此外，还可利用微生物死亡；自溶后释放出来的那部分有机碳，即内碳源，但这要求污泥停留时间长或负荷率低，使微生物处于生长曲线的静止期或衰亡期，因此池容相应增大。
2.沸石选择交换吸附
沸石是一种硅铝酸盐，其化学组成可表示为(m2+2m+)o.al2o3.msio2•nh2o (m=2～10，n=0～9)，式中m2+代表ca2+、sr2+等二价阳离子，m+代表na+、k+等一价阳离子，为一种弱酸型阳离子交换剂。在沸石的三维空间结构中，具有规则的孔道结构和空穴，使其具有筛分效应，交换吸附选择性、热稳定性及形稳定性等优良性能。天然沸石的种类很多，用于去除氨氮的主要为斜发沸石。
斜发沸石对某些阳离子的交换选择性次序为：k+，nh4+>na+>ba2+>ca2+>mg2+。利用斜发沸石对nh4+的强选择性，可采用交换吸附工艺去除水中氨氮。交换吸附饱和的拂石经再生可重复利用。
溶液ph值对沸石除氨影响很大。当ph过高，nh4+向nh3转化，交换吸附作用减弱；当ph过低，h+的竞争吸附作用增强，不利于nh4+的去除。通常，进水ph值以6～8为宜。当处理合氨氮10～20mg/l的城市进水时，出水浓度可达lmg/l以下。穿透时通水容积约100～150床容。沸石的工作交换容量约0.4×10-3n-1mol/g左右。
吸附铵达到饱和的沸石可用5g/l的石灰乳或饱和石灰水再生。再生液用量约为处理水量的3～5%。研究表明，石灰再生液中加入0.1mol的nacl，可提高再生效率。针对石灰再生的结垢问题，亦有采用2%的氯化钠溶液作再生液的，此时再生液用量较大。再生时排出的高浓度合氨废液必须进行处理，其处理方法有：
(1)空气吹脱 吹脱的nh3或者排空，或者由量h2s04吸收作肥料；
(2)蒸气吹脱 冷凝液为1%的氨溶液，可用作肥料；
(3)电解氧化(电氯化) 将氨氧化分解为n2。
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在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。生物硝化的反应过程为：
由上式可知：
(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；
(2)硝化过程中释放出h+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度(以caco3计) 7.lg。
影响硝化过程的主要因素有：
(1)ph值 当ph值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度快。由于硝化过程中ph将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持ph值在7.5以上；
(2)温度 温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；
(3)污泥停留时间 硝化菌的增殖速度很小，其大比生长速率为 =0.3～0.5d-1(温度20℃，ph8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间 必须大于硝化菌的小世代时间 。在实际运行中，一般应取 >2 ,或 >2 ；
(4)溶解氧 氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/l以上；
(5)bod负荷 硝化菌是一类自养型菌，而bod氧化菌是异养型菌。若bod5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化，bod5负荷应维持在0.3kg(bod5)/kg(ss).d以下。
(二) 生物反硝化
在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将no2--n和no3--n还原成n2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例，其反应式为：
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由上可见，在生物反硝化过程中，不仅可使no3--n、no2--n被还原，而且还可位有机物氧化分解。
影响反硝化的主要因素：
(1)温度 温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般，以维持20～40℃为宜。苦在气温过低的冬季，可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施，以保持良好的反硝化效果；
(2)ph值 反硝化过程的ph值控制在7.0～8.0；
(3)溶解氧 氧对反硝化脱氮有抑制作用。一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0.5mg/l以下(活性污泥法)或1mg/l以下(生物膜法)；
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2.沸石选择交换吸附
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