1.氮在(zai)水中存(cun)在(zai)的(de)形式是什么?影響因素有哪些?

自然(ran)界氮(dan)(dan)素蘊(yun)藏量豐富，以三種形(xing)態存(cun)在:分子氮(dan)(dan)N2,占(zhan)大氣的(de)78%; 有機(ji)(ji)氮(dan)(dan)化合(he)物(wu);無機(ji)(ji)氮(dan)(dan)化合(he)物(wu)。其中水(shui)體中的(de)氮(dan)(dan)主要包括有機(ji)(ji)氮(dan)(dan)和無機(ji)(ji)氮(dan)(dan)兩大類，其總量稱(cheng)為總氮(dan)(dan)(英(ying)文(wen)縮寫為TN)。

有(you)(you)機(ji)(ji)氮(dan)是(shi)(shi)指以有(you)(you)機(ji)(ji)化合物(wu)形式(shi)存(cun)在的氮(dan)，如蛋(dan)白質、氨基酸、肽、尿素、有(you)(you)機(ji)(ji)胺、硝(xiao)基化合物(wu)、重氮(dan)化合物(wu)等。農業(ye)廢棄物(wu)和(he)城市(shi)生(sheng)活污水(shui)中(zhong)存(cun)在的有(you)(you)機(ji)(ji)氮(dan)主(zhu)要是(shi)(shi)蛋(dan)白質及其分(fen)解(jie)產物(wu)一(yi)多(duo)肽和(he)氨基酸。但某些(xie)工業(ye)廢水(shui)中(zhong)可(ke)能有(you)(you)其他(ta)含氮(dan)有(you)(you)機(ji)(ji)化合物(wu)。無機(ji)(ji)氮(dan)指氨氮(dan)、亞硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)和(he)硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)等，它們一(yi)部分(fen)是(shi)(shi)有(you)(you)機(ji)(ji)氮(dan)經微生(sheng)物(wu)分(fen)解(jie)轉化作用而產生(sheng)的，一(yi)部分(fen)直(zhi)接來自施用化肥(fei)的農田退水(shui)和(he)工業(ye)排水(shui)。

氮(dan)(dan)在(zai)(zai)水(shui)體中會(hui)發生轉化。隨著時日的(de)(de)延長，有(you)機(ji)氮(dan)(dan)很不(bu)(bu)穩定(ding)，容易在(zai)(zai)微生物的(de)(de)作用(yong)下(xia)，分解(jie)成無機(ji)氮(dan)(dan)(在(zai)(zai)無氧(yang)的(de)(de)條件下(xia)，分解(jie)為(wei)氨氮(dan)(dan);在(zai)(zai)有(you)氧(yang)的(de)(de)條件下(xia)，先分解(jie)為(wei)氨氮(dan)(dan)，再分解(jie)為(wei)亞硝酸鹽(yan)氮(dan)(dan)與(yu)硝酸鹽(yan)氮(dan)(dan))，并不(bu)(bu)斷減少。

氨(an)(an)氮(dan)在(zai)污水中存在(zai)形式有游離(li)(li)(li)氨(an)(an)(NH3)與離(li)(li)(li)子(zi)狀態銨鹽(yan)(NH4+)兩種(zhong)，其中游離(li)(li)(li)氨(an)(an)的濃度(du)除主要取決于氨(an)(an)氮(dan)的濃度(du)外，還隨水中的pH值和溫度(du)的增(zeng)加而(er)增(zeng)大。此外，離(li)(li)(li)子(zi)強度(du)對游離(li)(li)(li)氨(an)(an)的濃度(du)也會有影響。

水(shui)(shui)中硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)是含氮有機物經無機化作用最終階段的分解產物。硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)在缺氧、酸(suan)性(xing)的條件(jian)下可以(yi)還原成(cheng)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)。亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)氮是氮循環的中間產物，不穩定。根據水(shui)(shui)環境條件(jian)，可被(bei)氧化成(cheng)硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)氮，也(ye)可以(yi)被(bei)還原成(cheng)氮。

2.什么是(shi)凱氏氮?

凱氏氮(dan)(dan)(dan)是有(you)機氮(dan)(dan)(dan)與氨氮(dan)(dan)(dan)之和(he)，凱氏氮(dan)(dan)(dan)指標可以用(yong)來(lai)判斷污水(shui)在(zai)進行生物法處理時氮(dan)(dan)(dan)營(ying)養是否充足的依據。生活污水(shui)中凱氏氮(dan)(dan)(dan)含量約(yue)(yue)40mg/L (其中有(you)機氮(dan)(dan)(dan)約(yue)(yue)15mg/L,氨氮(dan)(dan)(dan)約(yue)(yue)25mg/L),總氮(dan)(dan)(dan)與凱氏氮(dan)(dan)(dan)之差值(zhi)約(yue)(yue)等于(yu)亞(ya)硝酸鹽氮(dan)(dan)(dan)與硝酸鹽氮(dan)(dan)(dan)之和(he);凱氏氮(dan)(dan)(dan)與氨氮(dan)(dan)(dan)的差值(zhi)約(yue)(yue)等于(yu)有(you)機氮(dan)(dan)(dan)。

3.氮的危害是什么?

生(sheng)活(huo)污水(shui)和化(hua)肥、食(shi)品等(deng)工業的(de)(de)(de)(de)廢水(shui)以及(ji)農(nong)田排水(shui)都含(han)有大量的(de)(de)(de)(de)氮(dan)。天(tian)然(ran)水(shui)體(ti)接納這(zhe)些廢水(shui)后，會發生(sheng)水(shui)體(ti)富(fu)(fu)(fu)營養(yang)化(hua)。水(shui)體(ti)富(fu)(fu)(fu)營養(yang)化(hua)是指在(zai)人類(lei)活(huo)動的(de)(de)(de)(de)影(ying)響下，生(sheng)物(wu)(wu)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)氮(dan)、磷等(deng)營養(yang)物(wu)(wu)質大量進入湖(hu)(hu)泊、河口、海灣(wan)等(deng)緩流水(shui)體(ti)，引起藻類(lei)及(ji)其他浮游生(sheng)物(wu)(wu)迅速繁殖(zhi)，水(shui)體(ti)溶(rong)解氧量下降，水(shui)質惡(e)化(hua)，魚類(lei)及(ji)其他生(sheng)物(wu)(wu)大量死亡的(de)(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)。在(zai)自然(ran)條件下，湖(hu)(hu)泊也會從貧(pin)營養(yang)狀(zhuang)態過(guo)渡到富(fu)(fu)(fu)營養(yang)狀(zhuang)態，不過(guo)這(zhe)種自然(ran)過(guo)程非常緩慢。而人為排放含(han)營養(yang)物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)(de)工業廢水(shui)和生(sheng)活(huo)污水(shui)所(suo)引起的(de)(de)(de)(de)水(shui)體(ti)富(fu)(fu)(fu)營養(yang)化(hua)則可以在(zai)短時(shi)間內出現(xian)。水(shui)體(ti)出現(xian)富(fu)(fu)(fu)營養(yang)化(hua)現(xian)象(xiang)時(shi)，浮游藻類(lei)大量繁殖(zhi)，形(xing)成水(shui)華(hua)。因占優勢(shi)的(de)(de)(de)(de)浮游藻類(lei)的(de)(de)(de)(de)顏色(se)(se)不同，水(shui)面往(wang)往(wang)呈現(xian)藍(lan)色(se)(se)、紅色(se)(se)、棕色(se)(se)、乳白色(se)(se)等(deng)。這(zhe)種現(xian)象(xiang)在(zai)海洋中(zhong)則叫做赤潮(chao)或紅潮(chao)。

水中硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)是含氮(dan)有機(ji)(ji)物(wu)經(jing)無機(ji)(ji)化作用(yong)最終階段的(de)(de)分解產物(wu)。人體攝入硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)后，經(jing)腸道中微生物(wu)的(de)(de)作用(yong)轉(zhuan)變成亞(ya)硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)而(er)出(chu)現毒性作用(yong)。亞(ya)硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)可使人體正(zheng)常的(de)(de)血紅(hong)蛋白(bai)氧化為高鐵血紅(hong)蛋白(bai)，發生高鐵血紅(hong)蛋白(bai)癥，失去其輸氧的(de)(de)能(neng)力，導致組織缺氧。

污水進(jin)行生(sheng)(sheng)物處理時，氨(an)(an)氮(dan)不僅為微生(sheng)(sheng)物提供營養，而且對(dui)污水的pH值起(qi)緩沖作用(yong)。但氨(an)(an)氦(hai)過高(gao)(gao)時，特別是游(you)離氨(an)(an)濃度(du)較高(gao)(gao)時，對(dui)微生(sheng)(sheng)物的生(sheng)(sheng)活活動產生(sheng)(sheng)抑(yi)制作用(yong)。

4.氮的來源是(shi)(shi)什么?氨的存在形(xing)式是(shi)(shi)什么?

污水(shui)中的氮一(yi)方面(mian)來自于化肥和(he)農業廢(fei)(fei)棄物。另一(yi)方面(mian)來自城市生(sheng)(sheng)活污水(shui)和(he)某些工(gong)業廢(fei)(fei)水(shui)。城市生(sheng)(sheng)活污水(shui)中含有(you)豐(feng)富的氮，其中糞便(bian)是生(sheng)(sheng)活污水(shui)中氮的主要來源。氨氮的來源主要有(you)制革廢(fei)(fei)水(shui)、酸洗廢(fei)(fei)水(shui)等工(gong)業廢(fei)(fei)水(shui)。某些生(sheng)(sheng)化處理設施的出水(shui)和(he)農田排(pai)水(shui)中可能含有(you)大量的硝酸鹽氮。

5.氮是如何轉化的?

含(han)氮化合物在水(shui)體(ti)中(zhong)的(de)轉化可分為(wei)三(san)個階段(duan):第一階段(duan)為(wei)含(han)氮有(you)(you)機物在水(shui)體(ti)中(zhong)逐漸被(bei)微生物分解成(cheng)較簡單的(de)化合物，最后生成(cheng)無(wu)機氨(an)(an)氮，稱(cheng)為(wei)氨(an)(an)化過程;第二階段(duan)是氨(an)(an)氮在有(you)(you)氧(yang)(yang)的(de)條件下，轉化為(wei)亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)與(yu)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)，稱(cheng)為(wei)硝(xiao)(xiao)化過程;第三(san)階段(duan)是亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)與(yu)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)在低氧(yang)(yang)或無(wu)氧(yang)(yang)條件下，被(bei)反(fan)硝(xiao)(xiao)化菌還(huan)原(yuan)轉化為(wei)氮氣，稱(cheng)為(wei)反(fan)硝(xiao)(xiao)化過程。氨(an)(an)化可以(yi)在有(you)(you)氧(yang)(yang)或無(wu)氧(yang)(yang)條件下進(jin)行，硝(xiao)(xiao)化則只可以(yi)在有(you)(you)氧(yang)(yang)條件下進(jin)行。如果水(shui)體(ti)缺氧(yang)(yang)，則硝(xiao)(xiao)化反(fan)應不能進(jin)行。

6.硝化的(de)概念(nian)是(shi)什么(me)?

傳統生物脫氮(dan)(dan)理論(lun)認為(wei)(wei)氨(an)氮(dan)(dan)是借助兩(liang)類不同(tong)的(de)細菌(硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)菌和反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)菌)將(jiang)水中的(de)氨(an)氮(dan)(dan)轉化(hua)為(wei)(wei)氮(dan)(dan)氣(qi)而(er)去(qu)除。首先在好氧條件下，亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸細菌以氧作為(wei)(wei)電(dian)子受體，將(jiang)氨(an)氮(dan)(dan)轉化(hua)為(wei)(wei)亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽，之后(hou)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸細菌將(jiang)亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽轉化(hua)為(wei)(wei)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽，這個反應(ying)過程稱為(wei)(wei)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)反應(ying)。

7.反硝化的概念是什么?

硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)反應完成后，反硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)細(xi)菌利用各種有機(ji)基質作為電(dian)子供體(ti)，以硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽(yan)或亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽(yan)作為電(dian)子受體(ti)，進行(xing)缺氧呼吸，將硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽(yan)或亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽(yan)轉化(hua)為氮氣，這個過程稱(cheng)為反硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)。

8.常用的生物脫氮工藝有哪些?

（1）傳統脫氮工藝

由巴(ba)茨(Barth) 開(kai)創的(de)傳統活性污(wu)泥法(fa)脫(tuo)氮工藝為三級(ji)活性污(wu)泥法(fa)流(liu)程，它(ta)是以氨化(hua)、硝化(hua)和(he)反硝化(hua)、生化(hua)反應過程為基礎建立的(de)。

該工藝流程將去(qu)(qu)除BOD5與氨化(hua)、硝(xiao)化(hua)和(he)反(fan)確化(hua)分(fen)別(bie)在(zai)三個反(fan)應(ying)池中進(jin)行(xing)(xing)，并各(ge)自有其(qi)獨立的污泥回流系統(tong)。第(di)一級(ji)(ji)曝(pu)(pu)(pu)氣池為(wei)(wei)一般的二級(ji)(ji)處理(li)曝(pu)(pu)(pu)氣池，其(qi)主要功能是(shi)去(qu)(qu)除BOD、COD,將有機氮轉化(hua)為(wei)(wei)NH3-N,即完成有機碳(tan)的氧化(hua)和(he)有機氮的氨化(hua)功能。第(di)一級(ji)(ji)曝(pu)(pu)(pu)氣池的混合液(ye)經過沉(chen)(chen)淀后，出水(shui)(shui)進(jin)入(ru)(ru)第(di)二級(ji)(ji)曝(pu)(pu)(pu)氣池，稱(cheng)為(wei)(wei)硝(xiao)化(hua)曝(pu)(pu)(pu)氣池，進(jin)人(ren)該池的污水(shui)(shui)，其(qi)BOD5值(zhi)已降(jiang)(jiang)至15～20mg/L的較低(di)水(shui)(shui)平(ping)，在(zai)硝(xiao)化(hua)曝(pu)(pu)(pu)氣池內進(jin)行(xing)(xing)硝(xiao)化(hua)反(fan)應(ying)，使NH3-N氧化(hua)為(wei)(wei)NO3--N,同時有機物得到(dao)進(jin)一步分(fen)解，污水(shui)(shui)中BOD5進(jin)一步降(jiang)(jiang)低(di)。硝(xiao)化(hua)反(fan)應(ying)要消耗堿度，所以需投加堿，以防pH值(zhi)下降(jiang)(jiang)。硝(xiao)化(hua)曝(pu)(pu)(pu)氣池的混合液(ye)進(jin)入(ru)(ru)沉(chen)(chen)淀池，沉(chen)(chen)淀后出水(shui)(shui)進(jin)入(ru)(ru)第(di)三級(ji)(ji)活性污泥系統(tong)，稱(cheng)為(wei)(wei)反(fan)硝(xiao)化(hua)反(fan)應(ying)池，在(zai)缺(que)氧條(tiao)件(jian)下，NO3--N還原(yuan)為(wei)(wei)氣態N2，排入(ru)(ru)大氣。因為(wei)(wei)進(jin)入(ru)(ru)該級(ji)(ji)的污水(shui)(shui)中的BOD5值(zhi)很低(di)，為(wei)(wei)了使反(fan)硝(xiao)化(hua)反(fan)應(ying)正常(chang)進(jin)行(xing)(xing)，所以需要投加甲醇作為(wei)(wei)外加碳(tan)源，但為(wei)(wei)了節(jie)省(sheng)運行(xing)(xing)成本，也可引(yin)人(ren)原(yuan)污水(shui)(shui)充作碳(tan)源。

在這一(yi)系統的(de)后面，為了去除由于投加甲醇而帶來的(de)BOD值，可設后曝(pu)氣池，經處理后排放(fang)水體。

這種系統的(de)優點(dian)是有機物降解(jie)菌(jun)(jun)、硝化菌(jun)(jun)、反(fan)硝化菌(jun)(jun)分別在各自反(fan)應器內(nei)生長增殖，環境條(tiao)件適(shi)宜，并具(ju)有各自的(de)污泥(ni)回(hui)流系統，去除BOD和硝化反(fan)應都快，而且比(bi)較徹底(di)。但也存(cun)在處理設(she)備多、造價高、處理成本高、管理不(bu)夠方便(bian)等缺點(dian)。

為(wei)了減少處理(li)設備，可以將(jiang)三級(ji)(ji)(ji)活性污(wu)泥(ni)法(fa)脫(tuo)氮工藝中的(de)去除BOD為(wei)目的(de)的(de)第(di)一級(ji)(ji)(ji)曝氣(qi)池和(he)第(di)二(er)級(ji)(ji)(ji)硝化曝氣(qi)池相合并，將(jiang)BOD去除和(he)硝化兩(liang)個反應過(guo)程放在統一的(de)反應器內進行(xing)，于(yu)是就產生了兩(liang)級(ji)(ji)(ji)生物脫(tuo)氮系統。

該兩(liang)級生(sheng)物(wu)脫(tuo)氮傳(chuan)統工藝(yi)盡管經過改進，但仍存在處理設(she)備較(jiao)(jiao)多、管理不太方便(bian)、造價(jia)較(jiao)(jiao)高和處理成本高等缺點(dian)。因此上述生(sheng)物(wu)脫(tuo)氧傳(chuan)統工藝(yi)目(mu)前已應用得很(hen)少。

2. A/O工藝

為了克服傳統的生物脫(tuo)氮工藝流程的缺點，根據生物脫(tuo)氮的原理，在20世紀80年代(dai)初開創了缺氧/好氧活性污泥脫(tuo)氮系統(A/O)， 如圖1所示。

生物(wu)脫氮(dan)工(gong)藝將(jiang)反(fan)(fan)硝化(hua)反(fan)(fan)應器放(fang)置(zhi)(zhi)在(zai)系統之前，所以又稱為(wei)前置(zhi)(zhi)反(fan)(fan)硝化(hua)生物(wu)脫氮(dan)系統。在(zai)反(fan)(fan)硝化(hua)缺氧(yang)池(chi)中(zhong)，回(hui)流污泥中(zhong)的(de)(de)(de)反(fan)(fan)硝化(hua)菌利用原污水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)有機物(wu)作(zuo)為(wei)碳源，將(jiang)回(hui)流混合液中(zhong)的(de)(de)(de)大量硝態氮(dan)還原成(cheng)N2，而達到脫氮(dan)目(mu)的(de)(de)(de)。然后再在(zai)后續的(de)(de)(de)好氧(yang)池(chi)中(zhong)進(jin)行有機物(wu)的(de)(de)(de)生物(wu)氧(yang)化(hua)、有機氮(dan)的(de)(de)(de)氨(an)化(hua)和(he)氨(an)氮(dan)的(de)(de)(de)硝化(hua)等生化(hua)反(fan)(fan)應。

A/O工藝有如下優(you)點(dian)：

1) 流程簡單，構筑物少(shao)，只(zhi)有(you)一(yi)個污泥回流系統和混合液回流系統，基建費用可大(da)(da)大(da)(da)節省(sheng)。

2)反硝化(hua)池(chi)不需外加碳(tan)源，降低(di)了運行(xing)費用(yong)。

3) A/0工藝的好氧池在缺氧池之(zhi)后，可(ke)以使(shi)反硝(xiao)化殘(can)留的有機(ji)污染物得到進(jin)一步去除，提高出水(shui)水(shui)質。

4)缺氧(yang)池(chi)在前，污(wu)水(shui)中的(de)(de)(de)有機(ji)碳(tan)被反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)菌所利用(yong)，可減輕其(qi)后好氧(yang)池(chi)的(de)(de)(de)有機(ji)負(fu)荷(he)。同時缺氧(yang)池(chi)中進行的(de)(de)(de)反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)反(fan)(fan)應產生(sheng)的(de)(de)(de)堿(jian)(jian)度可以補償好氧(yang)池(chi)中進行硝化(hua)(hua)反(fan)(fan)應對堿(jian)(jian)度的(de)(de)(de)需求(qiu)的(de)(de)(de)一半(ban)左右。

A/0工藝(yi)的(de)主要(yao)缺(que)(que)點(dian)是脫氮效率不高，一(yi)般為(wei)(wei)70%～80%。此外，如果沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)運(yun)行(xing)不當，則(ze)會在沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)內發生反(fan)硝化反(fan)應(ying)，造成污泥上浮，使(shi)處理水(shui)水(shui)質惡化。盡管如此，A/O工藝(yi)仍以它(ta)的(de)突出特點(dian)而受到重視，該(gai)工藝(yi)是目前采(cai)用比(bi)較(jiao)廣(guang)泛的(de)脫氮工藝(yi)。該(gai)工藝(yi)可(ke)以將缺(que)(que)氧池(chi)(chi)與好(hao)氧池(chi)(chi)建成合建式(shi)曝(pu)氣(qi)池(chi)(chi)，中間隔以擋板(ban)，前段(duan)(duan)為(wei)(wei)缺(que)(que)氧反(fan)硝化，后段(duan)(duan)為(wei)(wei)好(hao)氧硝化。該(gai)形式(shi)特別便于對現有推流式(shi)曝(pu)氣(qi)池(chi)(chi)進行(xing)改(gai)造。

9.短(duan)程(cheng)硝化(hua)反硝化(hua)的概念和原理(li)是什么?

短程(cheng)硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)就是將硝(xiao)化(hua)(hua)過程(cheng)控(kong)制(zhi)在(zai)NO2-階段，阻止進一步氧(yang)化(hua)(hua)為NO3-，直接以作為電子最(zui)終(zhong)受(shou)氫體進行(xing)反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)。

與傳(chuan)統生(sheng)物脫氮工(gong)藝相比，短程硝(xiao)化(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)生(sheng)物脫氮工(gong)藝可節(jie)約(yue)供(gong)氧量(liang)25%左(zuo)右(you)(you)，節(jie)約(yue)反(fan)硝(xiao)化(hua)所需碳源40%左(zuo)右(you)(you)，減(jian)少污泥生(sheng)成量(liang)，減(jian)少硝(xiao)化(hua)過程的(de)投(tou)堿(jian)量(liang)，縮短反(fan)應(ying)時間，相應(ying)減(jian)少了(le)反(fan)應(ying)器容積(ji)30%~40%。

10.同步硝化反硝化的概念和原理是什么?

傳(chuan)統的(de)脫氮(dan)(dan)理論認為脫氮(dan)(dan)需要經過(guo)硝(xiao)化(hua)(hua)和反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)兩個不同(tong)的(de)過(guo)程。反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)是異氧(yang)兼性(xing)厭(yan)氧(yang)菌，只有(you)在無分子(zi)(zi)氧(yang)而(er)同(tong)時(shi)存在硝(xiao)酸和亞硝(xiao)酸離子(zi)(zi)的(de)條件下，它們(men)才能利用(yong)這(zhe)些離子(zi)(zi)中(zhong)的(de)氧(yang)進行呼吸，使(shi)硝(xiao)酸鹽還原(yuan)。但是近幾年(nian)的(de)研究(jiu)表明，硝(xiao)化(hua)(hua)和反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)可在同(tong)一反(fan)(fan)應器(qi)中(zhong)同(tong)時(shi)發(fa)生，許多實際運(yun)行中(zhong)的(de)好氧(yang)硝(xiao)化(hua)(hua)池中(zhong)也常常發(fa)現(xian)有(you)總氮(dan)(dan)損失(shi)，這(zhe)一現(xian)象被稱為同(tong)步硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)(SND)。同(tong)步硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)具(ju)有(you)減(jian)少(shao)碳(tan)源(yuan)、節(jie)省(sheng)曝氣量等優點。當前(qian)同(tong)步硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)在工程中(zhong)應用(yong)很少(shao)，基本處于實驗室研究(jiu)階段。

11.厭氧氨氧化(hua)的概念和原理是什么?

厭氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(Anammox)作用(yong)即在厭氧(yang)(yang)條件下(xia)由(you)厭氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化菌利用(yong)亞硝酸鹽為(wei)(wei)(wei)電子受(shou)體，將氨氮(dan)氧(yang)(yang)化為(wei)(wei)(wei)氮(dan)氣的(de)生物反(fan)應(ying)(ying)過(guo)程(cheng)(cheng)。厭氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化反(fan)應(ying)(ying)是(shi)一種化能自養的(de)古菌(Anammox)的(de)反(fan)應(ying)(ying)。該古菌為(wei)(wei)(wei)自養型，只需(xu)無(wu)機(ji)碳源，并且在全球碳循環(huan)過(guo)程(cheng)(cheng)中發揮著(zhu)很重要的(de)作用(yong)。在目前污水的(de)氨氮(dan)處(chu)理上被廣為(wei)(wei)(wei)看好。但是(shi)由(you)于亞硝酸根含量在大部分污水是(shi)不(bu)夠顯著(zhu)的(de)，所以該技(ji)術(shu)要結合(he)其(qi)他技(ji)術(shu)來(lai)使用(yong)。

12.吹脫法如何除(chu)氮?

廢(fei)水中的(de)氨(an)氮通常以(yi)銨(an)離(li)(li)子(zi)和游離(li)(li)氮的(de)狀(zhuang)態(tai)保持平衡而(er)存在(zai)。當pH為中性時，氨(an)氮主要以(yi)銨(an)離(li)(li)子(zi)形式存在(zai)。當pH為堿(jian)性時，氨(an)氮主要以(yi)游離(li)(li)氨(an)的(de)狀(zhuang)態(tai)存在(zai)。

吹(chui)脫(tuo)祛是將廢水pH調(diao)節至堿性，然后通過(guo)氣(qi)(qi)液接觸(chu)將廢水中的(de)游(you)離氨吹(chui)脫(tuo)至大氣(qi)(qi)中。用吹(chui)脫(tuo)法處理氨氮時，需考慮(lv)排放(fang)的(de)游(you)離氨總量應符合氨的(de)大氣(qi)(qi)排放(fang)標準，或對氣(qi)(qi)相氨進行催化氧化等處理。以免造成(cheng)二次污染。

13.化學沉淀法(fa)除氮的原理(li)是什么?

向含氨氦廢(fei)水(shui)中投加含Mg2+和(he)PO3-4的(de)廢(fei)水(shui)和(he)藥劑，與(yu)廢(fei)水(shui)生(sheng)成復合(he)鹽MgNH4PO4(鳥糞石)，從而將氨氮(dan)從廢(fei)水(shui)中去除。該(gai)法可以同時(shi)處理氨氮(dan)、磷和(he)含鎂(mei)廢(fei)水(shui)。其化學反應總式為(wei)

反應(ying)(ying)式(shi)表明MgNH4PO4的(de)(de)生成與(yu)NH4+丶(zhu)Mg2+、PO34-離(li)(li)子配比的(de)(de)關(guan)系很(hen)大，而且(qie)當(dang)[NH4+] [Mg2+] [PO34-]大于(yu)濃度積(ji)Ksp時反應(ying)(ying)向右進行，溶液中(zhong)的(de)(de)氨(an)氮就(jiu)可以去(qu)(qu)除。反之則不(bu)(bu)(bu)然。同時其他的(de)(de)反應(ying)(ying)也存(cun)在(zai)(zai)。適宜的(de)(de)pH值應(ying)(ying)該在(zai)(zai)9～11之間(jian)。因為此(ci)時H3PO4主要(yao)(yao)離(li)(li)解成H+和HPO24-即(ji)此(ci)時Mg2+和H3PO4主要(yao)(yao)生成MgHPO4。這是(shi)(shi)最有利于(yu)氨(an)去(qu)(qu)除的(de)(de)pH范圍。而在(zai)(zai)酸性(xing)環境(jing)下，主要(yao)(yao)生成Mg(H2PO4)2，不(bu)(bu)(bu)利于(yu)生成MgNH4PO4，也就(jiu)不(bu)(bu)(bu)利于(yu)氨(an)氮的(de)(de)去(qu)(qu)除。而在(zai)(zai)強堿(jian)性(xing)條(tiao),件下，則生成Mg(H3PO4)2，的(de)(de)濃度積(ji)是(shi)(shi)最小的(de)(de)，僅(jin)為9.8X10-25,此(ci)時溶液中(zhong)幾乎不(bu)(bu)(bu)存(cun)在(zai)(zai)Mg2+和PO3-4，最不(bu)(bu)(bu)利于(yu)反應(ying)(ying)的(de)(de)進行。

14.折點氯化除氨的(de)原(yuan)理是什么?實際應用效(xiao)果如(ru)何?

折(zhe)點(dian)(dian)氯(lv)化(hua)法是將氯(lv)氣(qi)(qi)或次氯(lv)酸(suan)鈉(na)通(tong)入(ru)(ru)廢水(shui)中將廢水(shui)中的(de)氨(an)氮(dan)(dan)氧化(hua)成氮(dan)(dan)氣(qi)(qi)的(de)化(hua)學(xue)脫氮(dan)(dan)工(gong)藝。當氯(lv)氣(qi)(qi)通(tong)人廢水(shui)中達到某一(yi)點(dian)(dian)時(shi)水(shui)中游離氯(lv)含(han)量(liang)最(zui)低，氨(an)的(de)濃度降為(wei)零(ling)。當氯(lv)氣(qi)(qi)通(tong)入(ru)(ru)量(liang)超(chao)過該(gai)點(dian)(dian)時(shi)，水(shui)中的(de)游離氯(lv)就會增多，因此該(gai)點(dian)(dian)稱為(wei)折(zhe)點(dian)(dian)，該(gai)狀態(tai)下的(de)氯(lv)化(hua)稱為(wei)折(zhe)點(dian)(dian)氯(lv)化(hua)。處理實際(ji)氨(an)氮(dan)(dan)廢水(shui)效果的(de)影響(xiang)因素較多，主要取決(jue)于溫度、pH值及氨(an)氮(dan)(dan)濃度。最(zui)佳反應條件pH值為(wei)6～7，接觸時(shi)間為(wei)0.5～2h。

折(zhe)點氯化法除(chu)氨機(ji)理(li)反應方(fang)程式為:

折點氯(lv)化除(chu)氨(an)法(fa)主要優點是可通(tong)過正(zheng)確控制加氯(lv)量，使廢(fei)水中全(quan)部氨(an)氮(dan)降為(wei)零，同時達到消毒的(de)目的(de)。氯(lv)化法(fa)的(de)處理率達90%～100%，處理效果穩定，不受(shou)水溫(wen)影響(xiang)，在(zai)寒冷地區(qu)此(ci)法(fa)特別(bie)有(you)吸引力。

折(zhe)點氯化除氨法(fa)投資(zi)較少，但運行費用高，副產物氯胺和氯化有機物會造成二次(ci)污染，氯化法(fa)只適(shi)用于處理低(di)濃(nong)度(小于50mg/L)氨氮廢(fei)水。

15.沸(fei)石離子交換法除氨的原理(li)和應用如何?

離(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)指(zhi)在(zai)固體(ti)顆粒和(he)液體(ti)的(de)(de)(de)界面(mian)上發生的(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)(huan)(huan)過程。沸(fei)石(shi)(shi)離(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)(huan)(huan)法是(shi)選用(yong)對NH4+離(li)子(zi)(zi)有(you)較強選擇性的(de)(de)(de)沸(fei)石(shi)(shi)作為交換(huan)(huan)(huan)(huan)劑，從而達(da)到去除(chu)(chu)氨氮的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。沸(fei)石(shi)(shi)具有(you)對非(fei)離(li)子(zi)(zi)氨的(de)(de)(de)吸附作用(yong)和(he)與離(li)子(zi)(zi)氨的(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)(huan)(huan)作用(yong)，它(ta)是(shi)一類硅質的(de)(de)(de)陽離(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)(huan)(huan)劑，成本(ben)低(di)，對NH4+有(you)很強的(de)(de)(de)選擇性。佛石(shi)(shi)不僅可以作為離(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)(huan)(huan)材料，用(yong)于把(ba)氨氮從廢水(shui)中分離(li)出來(lai)的(de)(de)(de)分流(liu)器;也可以將沸(fei)石(shi)(shi)與生化處理(li)系統(tong)有(you)機地(di)結合在(zai)一起，作為硝(xiao)化細菌的(de)(de)(de)載(zai)體(ti);作為處理(li)氨氮的(de)(de)(de)工(gong)藝，具有(you)較高的(de)(de)(de)去除(chu)(chu)率(lv)和(he)穩(wen)定性。

沸石(shi)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)與pH值的(de)選(xuan)擇(ze)有很大關系，pH值在4～8的(de)范圍是沸石(shi)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)的(de)最佳區(qu)域(yu)。當pH<4時，H+與NH4+發生競(jing)爭;當pH>8時，NH4+變(bian)為NH3而失去離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)性能。

離子(zi)交換法處理含氨氮10～20mg/L的(de)城市污水(shui)，出水(shui)濃(nong)度可達lmg/L以下(xia)。離子(zi)交換法具有工藝簡單、投資省(sheng)、去除率高的(de)特點(dian)，適用(yong)于中低濃(nong)度的(de)氨氮廢(fei)水(shui)，對于高濃(nong)度的(de)氨氮廢(fei)水(shui)會因樹脂再生頻繁而(er)造成操(cao)作(zuo)困難。但再生液(ye)為高濃(nong)度氨氮廢(fei)水(shui)，仍(reng)需進(jin)一步(bu)處理。

16.膜分(fen)離除氨的原理和應用(yong)效果如何?

膜分離(li)除氨是(shi)利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法(fa)。這種方法(fa)操(cao)作方便，氨氮回收率高，無二次污(wu)染。氣(qi)水分離(li)膜脫除氨氮即是(shi)一種較為(wei)理(li)想(xiang)的方法(fa)。

氨(an)氮在(zai)水中存在(zai)著離解平(ping)衡(heng)，隨(sui)著pH值(zhi)升(sheng)高，氨(an)在(zai)水中NH3形態比例升(sheng)高，在(zai)一(yi)定(ding)溫(wen)(wen)度(du)和(he)壓力(li)(li)下，NH3的(de)(de)氣態和(he)液(ye)態兩項達到(dao)平(ping)衡(heng)。根據化學平(ping)衡(heng)原(yuan)(yuan)理，在(zai)自然界中一(yi)切平(ping)衡(heng)都是(shi)(shi)相對的(de)(de)和(he)暫時的(de)(de)。化學平(ping)衡(heng)只是(shi)(shi)在(zai)一(yi)定(ding)條件下才能保(bao)持“假若(ruo)改變(bian)(bian)平(ping)衡(heng)系統的(de)(de)條件之一(yi)，如濃(nong)度(du)、壓力(li)(li)或溫(wen)(wen)度(du)，平(ping)衡(heng)就向能減弱這個(ge)改變(bian)(bian)的(de)(de)方向移動(dong)”。脫氣膜(mo)從廢(fei)水中脫氨(an)就是(shi)(shi)遵從這一(yi)原(yuan)(yuan)理而進行設計的(de)(de)，在(zai)膜(mo)的(de)(de)一(yi)側是(shi)(shi)高濃(nong)度(du)氨(an)氮廢(fei)水，另一(yi)側是(shi)(shi)吸收(shou)液(ye)(如水、酸(suan)性水等(deng)).當左側溫(wen)(wen)度(du)大(da)于20度(du)，pH值(zhi)大(da)于9，左側氣體分(fen)(fen)壓大(da)于右側氣體分(fen)(fen)壓時，并(bing)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)壓力(li)(li)差，那么廢(fei)水中的(de)(de)游離氨(an)NH4+就變(bian)(bian)為氨(an)分(fen)(fen)子NH3，并(bing)經原(yuan)(yuan)料液(ye)側介面(mian)(mian)擴散(san)至(zhi)膜(mo)表面(mian)(mian)，在(zai)膜(mo)表面(mian)(mian)分(fen)(fen)壓差的(de)(de)作(zuo)用(yong)下，穿越膜(mo)孔(kong)，進人吸收(shou)液(ye)，迅(xun)速(su)與酸(suan)性溶液(ye)中的(de)(de)H+反應生成(cheng)銨(an)鹽。

該過程的(de)實質是擴(kuo)散與(yu)吸收的(de)連(lian)續過程，解吸與(yu)吸收在膜的(de)兩則同時完成。副(fu)產品銨鹽的(de)質量濃(nong)(nong)度(du)可(ke)達20%～30%，成為清潔(jie)的(de)工業原料，而(er)廢(fei)水中的(de)氨(an)氮可(ke)以(yi)(yi)降至1mg/L以(yi)(yi)下，適用(yong)于煤(mei)化工、制藥、冶金等行業的(de)高濃(nong)(nong)度(du)氨(an)氮廢(fei)水處(chu)理(li)。

脫氣(qi)膜用于廢水脫氨的優點(dian):

(1)氨脫除(chu)率高，可將廢(fei)水中(zhong)氨的含(han)量降到(dao)5mg/L以(yi)下(xia);

(2)運行成本低，只有傳統工(gong)藝的(de)5%以(yi)下(xia);

(3)設備占地面積小，只有傳統工(gong)藝的1/3以(yi)下;

(4)無氨(an)氣泄露，實現清潔(jie)生(sheng)產。

來源：工業廢水圈