废水中的氮常以氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。氨氮去除剂生物处理硝化反应微生物把大多数有机氮转化为氨,然后可再转化为硝酸盐,通过生物反硝化菌作用把这些物质变成N2溢出。

1、 生物硝化

在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌等硝化菌属的作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程,称为生物硝化作用。

影响硝化过程的主要因素有:

(1)pH值   当pH值为7.6～8.3时(20℃),硝化作用速度比较快。由于硝化过程中pH将下降,当废水碱度不足时,即需投加石灰、片碱、复合剂,维持pH值在7.5以上;

(2)温度   温度高时,硝化速度快。硝化菌的比较适宜水温为26-32℃,在15℃以下活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;

(3)污泥停留时间   硝化菌的增殖速度很小,其生长速率为 =0.3～0.5d-1(温度20℃,pH8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群,污泥停留时间 必须大于硝化菌的比较小世代时间 。在实际运行中,一般应取 >2 ;
(4)溶解氧   氧是生物硝化作用中的电子受体,其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在2～2.5mg/L以上;

(5)BOD负荷   硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而使自养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在0.15-0.3kg(BOD5)/kg(SS).d。

2、生物反硝化

在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将NO2-N和NO3--N还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机物(有机碳源)。
影响反硝化的主要因素:

(1)温度  温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般,以22～36℃为宜。在

温过低的冬季,可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施,以保持良好的反硝化效果;

(2)pH值  反硝化过程的pH值控制在7.0～7.6;

(3)溶解氧  氧对反硝化脱氮有抑制作用。一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或0.8mg/L以下(生物膜法);

(4)有机碳源  当废水中含足够的有机碳源,BOD5/TN>(3～5)时,可无需外加碳源。当废水所含的碳氮比低于这个比值时,就需另外投加有机碳源。