一、回顾生物脱氮基础
理论上，脱氮机理包括氨化、硝化和反硝化三个过程。
1. 氨化作用
有机氮化合物在氨化菌的作用下，分解转化为氨氮。氨化作用是羧基和氨基脱除的过程。氨化菌包括异养菌，如好氧菌、兼性菌和厌氧菌，这使得有机氮很容易被氨化。
2. 硝化作用
硝化作用是由自养微生物完成的，分为两步：一是亚硝酸菌利用氧将氨氮转化为亚硝酸氮；二是硝酸菌利用氧将亚硝酸氮转化为硝酸氮。硝化细菌包括化能自养菌，属于革兰氏染色阴性、不生芽孢的短干菌和球菌，以CO2为碳源，从无机物的氧化中获取能量。其生长速率较低，因为NH4+-N和NO2–N氧化过程产能较低。
影响硝化反应的环境因素包括温度、溶解氧、碱度和pH、C/N比、泥龄和有毒物质。
3. 反硝化作用
在缺氧/厌氧条件下，兼性异养菌将硝酸氮转化为亚硝酸氮，继而还原为氮气（N2、N2O、NO）释放，使氮脱除。反硝化细菌是异养兼性厌氧菌，自然界中有很多这样的细菌。包括变形杆菌、假单胞杆菌、小球菌等。
影响反硝化反应的环境因素包括温度、溶解氧、碱度和pH、碳源有机物、C/N比和有毒物质。
二、污水生物脱氮的基本条件
对于生物脱氮，首先需要有足够的C/N比，理论上C/N≥2.86就能进行生物脱氮，但一般认为C/N≥3.5才能进行有效脱氮。硝化和反硝化过程中需要适当的温度、溶解氧、碱度和pH等环境条件。
三、实例解答
1. 案例一：规模为12000方/天的生活污水处理，采用两级A/O+BAF工艺。前期进展顺利，但氨氮去除率较低。分析原因可能为生物膜污泥量较少，无法有效去除氨氮。解决方案是通过回流污泥增加生物量，同时投放部分新鲜污泥。
2. 案例二：污水厂每天处理4500吨水，生化池容积为6500方。进水COD较低，而总氮去除率较低。个人怀疑是碳源不足，已尝试添加葡萄糖。建议调整回流比和缺氧段的碳源，以满足反硝化所需的能量。
四、相关问题讨论解答
1. 问题1：反硝化滤池进水COD100mg/L，TN 60mg/L，氨氮10mg/L，出水TN会有一点去除吗？
回答：TN的去除与多个因素有关，包括同化去除、反硝化去除和不可生物降解的颗粒性有机氮的去除。在给定条件下，估计出水总氮能降低2mg/L左右。
2. 问题2：AAO进水量每天5000-6000吨，总磷进水超标，目前靠加去除总磷，但总氮总是不好。现在想把厌氧池改为缺氧池进行反硝化脱氮，对进入厌氧池的硝酸盐氮有什么要求吗？
回答：可以将厌氧池改为缺氧池以强化脱氮，但对硝酸盐氮的要求并不严格。其实厌氧池一直在脱氮，回流污泥中的硝氮进入厌氧段首先进行脱氮。将厌氧池改为缺氧池不会带来翻天覆地的变化。决定脱碳速率除了进水碳源外，还有一个重要因素是颗粒型碳源的水解速率。
3. 问题3：处理养猪场污水，采用泥法的A2O工艺，现阶段进水COD才100g/L，氨氮80mg/L，出水氨氮还有20mg/L左右降不下去的问题怎么办？有哪些建议？回答：由于停留时间太短的问题可能是主要原因之一，可以采取以下措施解决：降低进水量提高污泥或者混合液回流比稀释进水氨氮浓度；或者跨越厌氧设置短路管来解决该问题因停留时间太短问题未达到好的处理效果而影响去除效果。适当开启高级氧化进一步去分解大分子污染物有助于提高后续的氨氮降解能力考虑到建在一个工业园区有大量企业排放的各类综合工业污水含有大量的工业毒性有机物使得一般的生物降解效率变差同时个别的高浓度污水进入系统对生化系统冲击很大在采取以上措施的同时也需要从源头上减少高浓度污水进入频率确保水质稳定避免冲击对后续生化处理产生影响从而保证良好的出水水质的同时减少对处理系统的带来安全隐患稳定良好的工艺运行状态将直接带来良好的处理效果以及稳定的达标排放能力为后续的运行管理带来极大的便利以及经济效益的提升同时建议根据实际情况调整工艺参数如污泥浓度DO值
