3、总氮中氨氮的生物法脱除原理和方法（仅针对氨氮的降解原理）

⑴ 氨氮的降解脱除方法有以下几种：
     一是生物降解：有氧硝化作用变成硝基氮（后需要再经反硝化作用转化成氮气），适用于氨氮低于800～1000ppm以内的污水，因为硝化作用是纯粹的微生物作用，微生物对污水中的氨氮和渗透压，具有有限的承受能力，适用于可生化污水，即BOD/TN大于5以上的污水；本书主要讲解这种可生化污水的处理；
     二是生物降解：短程硝化和反硝化作用：短程硝化是指NH3生成亚硝酸根，不再生产硝酸根；而由亚硝酸根直接生成N2，称为短程反硝化。短程硝化反硝化是指NH3---NO2----N2，即可以从水中氨氮去除的一种工艺。
     强微公司有专业的“强微短程硝化和反硝化细菌”可一次性将氨氮和硝基氮一网打尽。但其中的鞘氨醇单胞菌会产生黄原胶，会影响后续沉淀效果，所以，一般这个产品不用于污水处理工程，仅用于景观湖，河道，氧化塘等处理中，效率高速度快；
     三是物理作用：氨氮吹脱作用：即加强碱提高碱性，使PH达到12或更高，大量充气将分子氨氮吹脱到空气中去，可以利用简陋的曝气池进行吹脱处理，也可以利用专业的吹脱塔进行氨氮吹脱处理，当然，要及时用酸性溶液回收利用，以免污染空气；这适用于氨氮高于600ppm以上，污水中COD/TN特别是BOD/TN比值小，或缺少碳源的污水，避免将来反硝化脱氮时使用太多的碳源（成本极高）；
     四是化学作用：鸟粪石反应结晶沉淀作用等去除氨氮，适用于氨氮含量极高，或碳氮比（BOD/TN）太小的污水预处理；另外以前还有氨氮祛除剂之类的强氧化剂产品，直接将氨氮强烈氧化成氮气挥发，但适用于极高氨氮（又没有BOD碳源）的高氨氮污水，但反应强烈，刺鼻味强，对空气污染大，目前已禁止使用；

⑵ 可生化污水中氨氮的硝化作用原理

     ① 首先是好氧硝化作用：在有氧条件下，在亚硝化细菌+硝化细菌的作用下，将氨氮最终转化成亚硝酸盐和硝基盐（统称硝基氮），这需要较高的曝气量和消耗总碱度配合；
     强微公司已研发生产多株好氧硝化细菌，商品名为“强微复合硝化细菌”，以及兼有一定反硝化作用的“强微短程硝化和反硝化细菌”，以及“强微全价活性污泥菌”三个复合型产品；其中降氨氮速率可达5～10ppm/h。（速度范围具体与硬件和碳氮比和水温及PH有关）。

     ② 其次有可能开发出更为节能的“厌氧氨氧化细菌”：可在缺氧的环境中将氨氮转化成硝基氮，我们拭目以待；

     ③ 下面讲解常规的有氧硝化作用反应式：
     硝化作用是在土著或人工生产的硝化细菌的作用下，在有氧（高溶氧更好）曝气条件下完成的，是一个有氧氧化过程；
     由亚硝化细菌和硝化细菌来完成，不需要有机碳源，但需要HCO3-、CO3-2等作为碳源（消耗总碱度）；以氮元素作为电子供体，氧分子作为电子受体； 
     硝化作用需要溶氧配合；每降解1克氨氮，消耗4.6克氧和7.1克总碱度，表现为PH下降；
     在好氧区，在氨氧化细菌、亚硝酸细菌，和硝化细菌的作用下进行如下化学反应：

2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O

2NO2-+O2→2N03-。

⑶ 可见光靠硝化作用并不能去除总氮
     因为硝化作用，只是把氨氮转化成了硝基氮（亚硝酸盐NO2和硝酸盐NO3），并没有离开污水，还在污水中，还能被检测出来；
     所以，还需要配合反硝化作用（传统的是缺氧或厌氧反硝化作用），再将硝基氮，转化成氮气，逸出污水水体，才算彻底的脱氮；

⑷ 硝化池中的生物填料
     无论是硝化池（好氧池）还是反硝化池（厌氧池），安装生物复合填料，都可以显著增加菌类的生物量（挂膜量），从而显著增强脱氮的效果和速率，具体看下图生物填料之一；