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2023
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污水总氮该怎么去除？
作者：
环科环保
在水处理中，有几个与氮素相关的术语经常被提及，它们包括总氮(TN)、凯氏氮(TKN)、有机氮、无机氮和氨氮。这些术语之间存在一定的关系：
总氮(TN)=有机氮+无机氮=凯氏氮(TKN)+NOx-N;
无机氮=氨氮(NH3-N,NH4-N)+硝态氮(NO3--N)+亚硝态氮(NO2-N);
凯氏氮(TKN)=有机氮+氨氮(NH3-N,NH4-N)。
在污水排放标准中，总氮指标在短短半年内成为了环保督察组重点监督的对象。特别是在2018年，这一趋势更加明显，更多的地区将被纳入重点监管范围。在这种紧迫的形势下，许多企业开始寻求提高氮处理技术的方法，而传统活性污泥法由于其脱氮效率不能满足新的排放需求，因此受到了更多的关注。
在废水脱氮技术中，生物法被广泛使用。生物脱氮是依靠水体中微生物的生理代谢作用将不同形态的氮转化为氮气的过程。这个过程包括以下几个步骤：废水中难降解的有机氮通过水解氨化作用分解为氨氮(NH3--N, NH4-N)，氨氮在亚硝化作用及硝化作用下转化为硝态氮(NOX-N)，最后在反硝化作用下转化为氮气。
目前，生化法是处理总氮的常用方法之一，其起源较早、技术成熟且成本较低。在我国几十年的污水处理过程中，生化法一直占据着主体地位。然而，随着排放标准的提高，传统活性污泥法的不足之处也开始逐渐显现。例如，当污水中氮磷浓度较高时，仅仅依靠传统活性污泥法往往不能达到预想的结果。
尽管生化法在实践中有很多变形工艺，如膜生物反应器、生物滤池技术及生物转盘等，但这些方法的成本较高，且技术不够成熟，因此许多企业不愿轻易尝试。这导致很少有优质的案例作为模范，也很少有企业愿意共同尝试寻求技术的实践改进，使这些技术在短时间内很难取得突破性进展。
在实际生产中，根据不同水质需求应对生化脱氮的不同环节进行强化。例如，农药生产厂区产生的废水通常含有大量有机氮，因此需要规模较大的水解工艺来将难降解的有机氮转化为容易被转化的小分子有机氮，从而转化为氨氮。再如，部分电镀厂需要大量氨水作为缓冲剂，因此废水中含有大量氨氮。在这样的情况下，如果不对氨氮进行单独处理，会造成生化出水氨氮仍然超标。目前较好的方法有吹脱法和折点加氯法；也有部分行业废水中硝酸盐较多，而对硝态氮的去除方法中只有生化法较为成熟。但现有的生化技术的脱氮效率较低，当面对高浓度硝态氮时需增建较大规模的厌氧池，基建成本较高且占地面积较大，使整体投资成本大大升高并较难实现。
为了解决生化法占地面积较大的问题，可以考虑以下几种改进方法：
1.选择和驯化菌种：通过长期驯化可以提高反硝化菌的耐受力和代谢能力，从而提高脱氮效率。
2.改进反应器结构：例如改变传统生化法中反硝化环节完成后产生的氮气不能快速排出的问题，提高氮气排放速率，从而提高反应器效率。
3.采用新的微生物富集模式：例如使用生物接触氧化、生物移动床及生物固定床等方法可以提高菌体吸附效果和减少悬浮污泥的产生，从而提高出水水质和减少污泥有效利用率的损失。
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