總氮去除是污水處理領(lǐng)域的一項(xiàng)重要任務(wù)，其目標(biāo)是降低水體中各種形態(tài)氮的含量，以防止水體富營(yíng)養(yǎng)化和環(huán)境污染。總氮包括無(wú)機(jī)氮（如硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮）和有機(jī)氮（如蛋白質(zhì)、氨基酸等），這些氮化合物在水體中積累會(huì)導(dǎo)致一系列環(huán)境問(wèn)題。本文將介紹當(dāng)前主流的總氮處理技術(shù)，并分析其特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。

 一、生物處理法

生物處理法是目前應(yīng)用較普遍且相對(duì)成熟的總氮去除方法之一。該方法主要利用微生物的代謝活動(dòng)來(lái)去除廢水中的氮污染物。

1. 硝化-反硝化工藝

硝化階段，硝化細(xì)菌在好氧條件下將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。反硝化階段，在缺氧條件下，反硝化細(xì)菌將硝態(tài)氮還原為氮?dú)猓尫诺酱髿庵?。這種工藝適用于各種類型的污水處理，特別是生活污水和部分工業(yè)廢水。

2. 厭氧氨氧化工藝

厭氧氨氧化工藝無(wú)需外加碳源，通過(guò)特定微生物直接將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，特別適合高濃度氨氮廢水的處理。與傳統(tǒng)硝化-反硝化工藝相比，厭氧氨氧化技術(shù)需氧量低，污泥產(chǎn)量少，是目前已知較經(jīng)濟(jì)的生物脫氮工藝之一。然而，厭氧氨氧化的反應(yīng)速度較慢，所需反應(yīng)器容積較大。

3. 序批式活性污泥法（SBR）

SBR工藝通過(guò)間歇曝氣和靜置沉淀等步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)氮的去除。其靈活性高，占地面積小，操作簡(jiǎn)便，適用于中小型污水處理設(shè)施。

4. 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR）

MBBR利用懸浮在水中的生物膜載體，增加生物量，提高氮的去除效率。該工藝占地面積小，維護(hù)方便，適用于城鎮(zhèn)污水處理及部分工業(yè)廢水處理。

 二、化學(xué)處理法

化學(xué)處理法主要通過(guò)添加化學(xué)藥劑來(lái)實(shí)現(xiàn)總氮的去除。

1. 吹脫與汽提法

吹脫與汽提法適用于含有溶解性氨氮有機(jī)氮廢水。該方法在高pH值條件下，使廢水與通入的氣體充分接觸，利用氣體中氨的分壓與廢水中氨濃度的分壓差推動(dòng)氨氮的去除。吹脫法常用空氣作為吹脫介質(zhì)，而汽提法則利用蒸汽。由于汽提法能耗較大且設(shè)備維護(hù)復(fù)雜，通常采用空氣吹脫法。

2. 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法通過(guò)向廢水中投加化學(xué)藥劑（如MgCl?、Na?PO?等），與氨氮反應(yīng)生成難溶鹽沉淀物，從而降低水中氨氮濃度。生成的沉淀物如磷酸銨鎂（MAP）是一種有價(jià)值的緩釋肥。化學(xué)沉淀法技術(shù)可行、效率高，但投加藥量大，需要尋找價(jià)廉高效的沉淀劑。

3. 離子交換法

離子交換法利用離子交換樹(shù)脂與污水中的氮離子進(jìn)行交換，達(dá)到去除總氮的目的。該方法選擇性好、處理效果穩(wěn)定，但再生和更換成本較高。

4. 氧化法

氧化法通過(guò)加入次氯酸鈉或其他氧化劑，將有機(jī)氮和氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，再進(jìn)行后續(xù)處理。這種方法適用于去除難降解的有機(jī)氮化合物。

 三、物理化學(xué)法

物理化學(xué)法包括電化學(xué)法、納米鐵還原法、蒸發(fā)濃縮法等。這些方法雖然投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，但在某些特定場(chǎng)合具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。例如，電化學(xué)法可以通過(guò)施加電壓去除廢水中的氮化合物；納米鐵還原法則利用納米鐵的還原性去除氮污染物。

 四、高級(jí)氧化技術(shù)

高級(jí)氧化技術(shù)使用強(qiáng)氧化劑（如臭氧、過(guò)氧化氫等）和催化劑，將有機(jī)氮化合物氧化分解。這種方法適用于處理難降解的有機(jī)氮化合物，如某些工業(yè)廢水中的氮污染物。

 五、組合處理技術(shù)

針對(duì)復(fù)雜、高濃度的污水處理項(xiàng)目，可以采用組合處理技術(shù)。組合處理技術(shù)結(jié)合生物處理、化學(xué)處理和物理處理等多種技術(shù)，綜合降低總氮含量。通過(guò)優(yōu)化各處理單元的運(yùn)行參數(shù)和工藝設(shè)計(jì)，可以提高總氮去除效率。

 六、影響因素與優(yōu)化策略

總氮去除的效果受多種因素影響，包括溫度、pH值、溶解氧水平和碳源的供給情況。適宜的溫度范圍有利于提高微生物活性；pH值在中性到微堿性范圍內(nèi)較為適宜；提高溶解氧水平有利于提高總氮去除率；在反硝化過(guò)程中，碳源的供給直接影響反硝化能力。

為了優(yōu)化總氮去除效果，可以采取以下策略：根據(jù)污水的具體性質(zhì)選擇合適的處理工藝組合；確保各處理單元的運(yùn)行參數(shù)處于適宜范圍內(nèi)；持續(xù)關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展，適時(shí)引入先進(jìn)處理技術(shù)；加強(qiáng)污水處理設(shè)施的運(yùn)行管理和維護(hù)。

 七、結(jié)論

總氮去除技術(shù)多種多樣，選擇合適的方法需根據(jù)具體廢水特性和處理要求綜合考慮。生物法因其成熟度高、成本相對(duì)較低而被普遍應(yīng)用；化學(xué)法適用于特定情況下的快速處理；物理化學(xué)法和高級(jí)氧化技術(shù)則在特定場(chǎng)合有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。通過(guò)綜合應(yīng)用各種技術(shù)，可以有效地降低污水中的總氮含量，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用水質(zhì)要求。同時(shí)，不斷的技術(shù)進(jìn)步也為解決總氮去除難題提供了更多可能性。