总氮在污水处理中的重要性分析

总氮治理的重要性分析 
　　总氮为硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮与有机氮的总称，水中的氨氮在氧的作用下也可以生成亚硝酸盐，并进一步形成硝酸盐，同时水中的亚硝酸盐也可以在厌氧条件下受微生物作用转化为氮气。总氮是反映水体富营养化的主要指标。 
　　文献提出，目前的富营养化控制上，国外通常将总氮浓度超过0.3mg/L，总磷浓度超过0.02mg/L作为富营养化的分界线。我国也已经将总氮浓度1.0mg/L作为富营养化水质标准。 
　　无机氮中的氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。国家相关部门很早就注意到氨氮的危害性，环境保护部环境规划院副院长吴舜泽撰文表示：“氨氮作为主要超标污染物在七大水系中出现频率非常高，氨氮污染是全国性的污染问题。”国家“十二五”规划建议中，氨氮已成为继COD后的全国主要水污染物排放的约束性指标。 
　　但是，在一般的污水好氧处理工艺中，只是将氨氮转化成硝酸盐氮排放，但总氮含量并未降低，总氮并未脱除，无法减轻水体富营养化等环境问题，因此并未达到无害化处理效果。只有通过下一步反硝化处理，将残余硝态氮通过生化反应生成无害的氮气（N2），从水中逸出，最终实现氨氮的无害处理。从下述除总氮的原理可以看出，除污水中总氮需在有氧及缺氧两种工艺条件下，由3种菌接力才可完成。硝化菌在菌群中所占比例很小，一般仅为5%左右，且繁殖周期长，对环境要求高，这就决定了处理无机氨的步骤多、时间长、限制因素多，必然造成处理池容积大、投资大。 
　　不仅如此，处理费用高也是无机氮的处理难点之一。代秀兰等认为，从耗氧量上看，处理无机氮理论上需耗氧气与去除COD相比要高4-5倍，耗电自然也高4～5倍；另一项费用为药剂费，因硝化反应会产生酸度，必须加碱中和；另外，因硝化反应后水中有机物已分解完，如要进行反硝化反应，需再补加有机物，以利于生化反应，国外大多添加甲醇，如硝态氮为2.5-3kg，需加甲醇1kg，这又是一笔费用。 
　　张谦朋等对城市污水处理中提高生物脱氮效率进行了研究，研究结果表明：由于反应不同，条件不同，消耗也小同。所以处理氨氮难，处理到无害化，降低总氮则更难。 
　　与氨氮相比，水体中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量超标，也同样会使水环境质量恶化，还对人类以及动、植物油严重危害作用。饮用水中的NO3-和NO2-的含量过高，能引起变形血色素症，变形血色素会破坏红血球的载氧能力，引起人体严重缺氧而导致死亡。同时，饮用NO3-和NO2-的含量过高的水，可使得肝癌、食管癌、胃癌的发病率增高，因为NO3-和NO2-在自然条件下有可能转化为强致癌的亚硝酸胺。水体中的亚硝酸氮超过1mg/L时，即会使水生生物的血液结合氧的能力降低；超过3mg/L时，可在24～96小时内使金鱼、鳊鱼死亡。因此，总氮是反映污水治理程度的一个重要指标。