氨氮作为污水中的重要的污染物质，尤其随着我国环保标准的不断提高和人们对生活环境在质量的不断提高，污水中含氮有机污染物质的去除已成为治污中的一项重要工作，那么我们来看看污水中的氨氮。
对于氨氮废水处理是目前污水处理中的一个重要难题，其难点在于：氮在自然界主要以三种形式存在，即氮、无机氮和有机氮，三种形式不断循环转换，处于动态平衡中，难以以单一的方式加以去除。所以我们深入浅出的讨论一下，氨氮该怎么去除。
1、氨氮的概念
氨氮指：污水中的氨氮(NH3-N)是指游离氨(或称非离子氨NH3)和离子氨(NH4+)形式存在的氮，两者取决于pH和水温，偏高时游离氨(NH3)比例较高，反之。
2、种类：污水中的含氮污染物质主要包括有机氮、氨氮、总氮、凯氏氮、硝态氮五种含氮化合物。
①有机氮：主要指蛋白质和尿素。
②氨氮(NH3-N)：有机氮化合物的分解。
③总氮(TN)：一切含氮化合物以N计量的总称。
④凯氏氮(TKN)：总氮中的有机氮和NH3-N，不包含NO2-N和NO3-N。
⑤硝态氮(NOX-N)：指NO2-N和NO3-N。
3、污水中含氮污染物质去除的原理
对于氨氮的去除常常采用化学、吹脱、生物脱氮三种方法，因此在实际工程中对于污水中含氮量<300mg/L的污水采用生物脱氮的方法，所以我们从生物脱氮的过程和反映环境方面进行分析。
(1)生物脱氮的过程(原理)
污水的生物脱氮是70年代美国和南非等国的水处理专家们在对化学、催化和生物处理方法研究的基础上，提出的一种经济有效的处理技术。污水生物脱氮有同化脱氮与异化脱氮。同化脱氮是指微生物的合成代谢利用水体中的氮素合成自身物质，从而将水体中的氮转化为细胞成分而使之从废水中分离。通常我们所说的污水生物脱氮是指异化脱氮。
污水生物脱氮利用自然界氮素循环的原理，在水处理构筑物中营造出适宜于不同微生物种群生长的环境，通过人工措施，提高生物硝化反硝化速率，达到污水中氮素去除的目的，其过程一般分三个过程阶段：氨化过程、硝化过程、反硝化过程。
①氨化过程：污水中的含氮有机物，在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨氮的过程，实际上也就是把污水中的高分子含氮有机物转化成氨氮的反应。
以氨基酸为例，反应式为：
一般在生物处理系统内，氨化作用还是较完全地发生。
② 硝化过程：
污水中的氨氮在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为NO2-和NO3-的过程。该过程包括两个基本反应步骤：一步是在亚硝酸菌(亚硝酸菌有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属等)作用下将氨氮转化成亚硝酸盐的反应;一步是在硝酸菌(硝酸杆菌属、硝酸螺菌属和硝酸球菌属等)作用下将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。
亚硝酸球菌属
③反硝化过程：污水中的NO2-和NO3-在缺氧条件下在反硝化菌(兼性异养型细菌)的作用下被还原为N2的过程。其反应在缺氧条件下进行，反硝化菌利用各种有机基质作为电子供体，以硝态氮为电子受体而进行缺氧呼吸，从NO3-还原为N2的过程经历了4步连续的反应。
值得说明的是在早期传统的工艺，由于没有设计脱氮工艺，会检测出氨氮的倒挂现象，往往出现出水的氨氮比进水大氨氮还要高的情况。
4、生物脱氮的环境
①有机碳源
硝化菌是自养型细菌，如果污水中的碳源-BOD浓度过高，就会使增殖速度较高的异养型细菌迅速繁殖，从而使自养型的硝化菌得不到优势而不能成为优占种属，严重影响硝化反应的进行。因此应保持污水厂的低有机负荷，也就是高浓度的进水一定要对应高浓度的污泥浓度，在生物反应池内保持一个低的有机负荷从而有利于硝化菌的生长繁殖，达到处理氨氮的效果。
②污泥龄
污泥龄是保证微生物在污水处理系统中的停留时间，即系统的污泥龄应大于硝化菌的最小世代时间，实际运行中，一般应取系统的污泥龄为硝化菌最小世代时间的2倍以上，往往控制在6d以上，一般10-15d。根据理论分析可知，脱氮工艺的泥龄主要由硝化菌的世代期控制，因此系统的泥龄应根据硝化菌确定。
较长的泥龄可增加硝化能力，但对反硝化不利，随着泥龄的增加，系统的AUR(比氨氮消耗速率)增加，但NUR(比硝酸盐利用速率)和OUR(比耗氧速率)均下降。因此，若系统为保证硝化而采用较长的泥龄，则可能会降低有机物降解速率和反硝化速率，实际运行中往往通过增加废水停留时间来保证系统中COD及TN的去除率。
③溶解氧
硝化反应的微生物均是严格好氧菌，因此硝化反应过程要求有足够的溶解氧。大量试验表明，当DO含量低于0.5mg/L时，将严重抑制硝化作用。在进行硝化反应的曝气池中，DO浓度应不低于1mg/L，通常控制在2~4mg/L。
DO的存在对反硝化过程有很大影响,当缺氧区中的DO含量过高时，氧将会与硝酸盐竞争电子供体，并能抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性。一般而言，对活性污泥系统，反硝化过程中混合液的溶解氧浓度应控制在0.5mg/L以下，才能保持正常的反硝化速度;而对于生物膜来说，由于生物膜中氧的传递阻力较大，因而可允许较高的DO浓度。有关研究表明，当DO<2mg/L，氨氮有可能完全硝化，但需要过长的污泥龄，因此，反应池内的硝化反应的溶解氧浓度≥2mg/L。
④温度
温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。硝化反应的适宜温度范围是20~30℃。在10~30℃的范围内，温度的每升高10℃硝化的反应速率加快一倍。但达到30℃时增加幅度减少。当温度低于5℃时，硝化细菌的生命活动几乎停止。
⑤pH值
硝化菌对pH值的变化非常敏感，最佳pH值范围内为7.5~8.5，当 pH值低于7时，硝化速率明显降低，低于6和高于9.6时,硝化反应将停止进行。因此，应根据原废水中的碱度情况适当调整废水的pH，并应保持废水中一定的剩余碱度(一般为100mg/L[CaCO3])。
⑥有机物及C/N比
硝化过程中，由于亚硝酸盐和硝化菌均为自养菌，增殖速度慢，因此当废水中存在有机物时，将使增殖速度高的异养细菌迅速增殖，从而使硝化菌不能成为优占种属。从碳化和硝化需氧曲线可以看出，在碳化阶段前期，硝化作用被抑制。只有在碳化即将完成时，才能观察到明显的硝化作用。因此，硝化阶段系统中有机物含量不宜过高，BOD5值应控制在15~20mg/L。
由于反硝化菌是异养细菌，因此反硝化过程需有一定的碳源作为电子供体。根据反硝化阶段碳源的来源可将反硝化分为两类：外源脱氮和内源脱氮。由于内源脱氮的速率低，因此目前常采用外源脱氮。外加碳源的供给有两种方式：一种是另外投加碳源，一种是利用原废水中的有机碳(前置反硝化工艺等)。废水处理中，一般采用C/N比来衡量反硝化的碳源需求，太高或太低都会影响反硝化速率。通常，当废水的BOD5与TKN之比为5~8时，可认为废水的碳源是足够的。
⑦回流比
污泥回流和混合液回流是使该工艺获得脱氮效果的先决条件，回流比的大小直接影响脱氮效果的好坏。
⑧有害物质
对硝化反应产生抑制作用的有害物质主要有重金属，高浓度的NH4+-N、NOX-N络合阳离子和某些有机物。一般情况下，有毒物质主要抑制亚硝酸菌的生长，个别物质主要抑制硝酸菌的生长。
原标题：污水处理——深入浅出谝氨氮
