一、廢水中總氮的構(gòu)成

廢水中總氮主要由氨氮、有機氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮組成，其中氨氮主要來自于氨水以及諸如氯化銨等無機物。有機氮主要來自于一些有機物中的含氮基團，比如有機胺類等。硝態(tài)氮在自然界中比較穩(wěn)定，且含量較高，比如機械化學等工業(yè)使用大量與硝酸鹽相關(guān)的原材料作為氧化劑，同時很多污水通過前期生化以及硝化以后也含有大量的硝酸鹽，因為硝態(tài)氮十分穩(wěn)定，且極易溶解于水，因此污染十分嚴重，極易擴散。

二、導致出水總氮超標的原因涉及許多方面，主要有：

1、污泥負荷與污泥齡?

由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能獲得高效而穩(wěn)定的的反硝化。因而，脫氮系統(tǒng)也必須采用低負荷或超低負荷，并采用高污泥齡。

2、內(nèi)、外回流比?

生物反硝化系統(tǒng)外回流比較單純生物硝化系統(tǒng)要小些，這主要是入流污水中氮絕大部分已被脫去，二沉池中NO3--N濃度不高。相對來說，二沉池由于反硝化導致污泥上浮的危險性已很小。另一方面，反硝化系統(tǒng)污泥沉速較快，在保證要求回流污泥濃度的前提下，可以降低回流比，以便延長污水在曝氣池內(nèi)的停留時間。

運行良好的污水處理廠，外回流比可控制在50%以下。而內(nèi)回流比一般控制在300～500%之間。

3、反硝化速率?

反硝化速率系指單位活性污泥每天反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫度等因素有關(guān)，典型值為0.06～0.07gNO3--N/gMLVSS×d。

4、缺氧區(qū)溶解氧?

對反硝化來說，希望DO盡量低，最好是零，這樣反硝化細菌可以“全力”進行反硝化，提高脫氮效率。但從污水處理廠的實際運營情況來看，要把缺氧區(qū)的DO控制在0.5mg/L以下，還是有困難的，因此也就影響了生物反硝化的過程，進而影響出水總氮指標。

5、BOD5/TKN?

因為反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的，所以進入缺氧區(qū)的污水中必須有充足的有機物，才能保證反硝化的順利進行。由于目前許多污水處理廠配套管網(wǎng)建設滯后，進廠BOD5低于設計值，而氮、磷等指標則相當于或高于設計值，使得進水碳源無法滿足反硝化對碳源的需求，也導致了出水總氮超標的情況時有發(fā)生。

6、pH?

反硝化細菌對pH變化不如硝化細菌敏感，在pH為6～9的范圍內(nèi)，均能進行正常的生理代謝，但生物反硝化的最佳pH范圍為6.5～8.0。

7、溫度?

反硝化細菌對溫度變化雖不如硝化細菌那么敏感，但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高，反硝化速率越高，在30～35℃時，反硝化速率增至最大。當?shù)陀?5℃時，反硝化速率將明顯降低，至5℃時，反硝化將趨于停止。因此，在冬季要保證脫氮效果，就必須增大SRT，提高污泥濃度或增加投運池數(shù)。

三、污水總氮超標的解決辦法：

1、氨氮的去除

利用微生物硝化和反硝化去除廢水中的氨氮，其原理是通過生物促進硝化菌MicroBoost- N和生物促進總氮去除菌Micro Boost-Den的聯(lián)合作用，將水中氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣以達到脫氮目的。首先通過硝化細菌和亞硝化細菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后再進行反硝化，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣。其反應原理如下：

2NH3+3O2→HNO2+H2O+能量(亞硝化作用)

2HNO2+O2→ 2HNO3+能量(硝化作用)

HNO3+CH3OH→N2 + CO2+H2O+能量(反硝化作用)

2、有機氮的去除

生物法，氮化合物在生物作用下可實現(xiàn)向氮氣的轉(zhuǎn)化：

化學法，通過氧化使氮化合物直接從有機氮、氨氮直接轉(zhuǎn)化為氮氣：

生物法成本較低，效果穩(wěn)定，但工藝復雜，操作困難，且占地面積較大，運行時間較長;化學法省去中間轉(zhuǎn)化步驟，更快速直接，但成本較高，折點加氯法控制難度大，效果不穩(wěn)定。

3、硝態(tài)氮的去除

硝態(tài)氮主要是指硝酸根離子，目前有采用離子交換、膜滲透、吸附以及生物脫氮的方法。其中離子交換法、膜滲透法以及吸附法都只是硝酸根離子的濃縮與轉(zhuǎn)移，無法真正去除總氮，濃縮以后的硝酸根廢液需要進一步處理。

在生物脫氮中，主要是指硝酸根離子通過總氮去除菌降解轉(zhuǎn)化為氮氣的過程。