一、廢水中總氮的構(gòu)成

廢水中總氮主要由氨氮、有機(jī)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(jī)物。有機(jī)氮主要來自于一些有機(jī)物中的含氮基團(tuán)，比如有機(jī)胺類等。硝態(tài)氮在自然界中比較穩(wěn)定，且含量較高，比如國防工業(yè)炸藥制造過程中大量用硝酸鹽作為原料，機(jī)械化學(xué)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(shí)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?yàn)橄鯌B(tài)氮十分穩(wěn)定，且極易溶解于水，因此污染十分嚴(yán)重，極易擴(kuò)散。

二、廢水中氮的危害

水中氮元素的過量排放會(huì)引起水體富營養(yǎng)化，使藻類大量繁殖，出現(xiàn)水華赤潮，當(dāng)水中總氮含量大于0.3mg/L時(shí)，即達(dá)到富營養(yǎng)化的標(biāo)準(zhǔn);另外，硝酸鹽本身對人無害，但在體內(nèi)會(huì)被還原為亞硝酸鹽，一方面，亞硝酸鹽會(huì)與血紅蛋白反應(yīng)生成高鐵血紅蛋白，影響氧的傳輸能力，特別對于嬰兒，易導(dǎo)致高鐵血紅蛋白癥(藍(lán)嬰病);另一方面，亞硝酸鹽過高，會(huì)與蛋白生成亞硝胺，屬于強(qiáng)致癌物質(zhì)，對健康危害極大。

三、總氮的去除：

1、氨氮的去除

含氨氮廢水目前市場上技術(shù)已經(jīng)非常成熟，一般通過以下幾種辦法去除。

第一，折點(diǎn)加氯氧化法，通過加入次氯酸鈉或者漂白粉進(jìn)行氧化，將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫?，目前市場上常見的氨氮去除劑基本以漂白粉為主。其反?yīng)方程式如下所示：

2NH2Cl + HClO →N2↑+3H++3Cl- +H2O

第二，利用微生物硝化和反硝化去除廢水中的氨氮，其原理是硝化菌和反硝化菌的聯(lián)合作用，將水中氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖赃_(dá)到脫氮目的。首先通過硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后再進(jìn)行反硝化，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。其反?yīng)原理圖如下所示：

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(jī)氮的去除

生物法，氮化合物在生物作用下可實(shí)現(xiàn)向氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化：

化學(xué)法，通過氧化使氮化合物直接從有機(jī)氮、氨氮直接轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓?/p>

生物法成本較低，效果穩(wěn)定，但工藝復(fù)雜，操作困難，且占地面積較大，運(yùn)行時(shí)間較長;化學(xué)法省去中間轉(zhuǎn)化步驟，更快速直接，但成本較高，折點(diǎn)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(jìn)一步處理。

在生物脫氮中，主要是指硝酸根離子通過反硝化細(xì)菌降解轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^程。