水处理水质指标 - NH₃-N（氨氮）深度解说

氨氮和总氮对水生态影响不同。氨氮对水生生物毒性大，高 pH 或高温度下毒性更强，会造成急性危害，排入水体后受环境影响转化或逸散，高浓度直排破坏生态。

总氮里的硝酸盐毒性低，但易引发长期富营养化问题。早期法规只关注氨氮，后来随着对富营养化认识加深，加上总氮指标，形成双重控制体系。

监测时，总氮反映氮污染总量，氨氮揭示毒性风险和处理效率，两者结合能全面评估污水处理效果与环境影响。

氮元素的来源、危害以及去除技术，在上一篇《TN(总氮)深度解说》咱们也详细说了，今天就简单提及一下，刚刷到的小伙伴可以点击跳转进去看看。

氮主要源于：生活污水、工业废水、农业面源污染。

氮过量危害多：水体富营养化、水质恶化、威胁人类健康、污水处理系统失衡。

去除的技术路径：生物法（通过硝化和反硝化过程来实现脱氮）。常见的生物处理工艺有 AO、AAO、SBR 、氧化沟及其改良工艺等。物理化学法，主要包括折点加氯法、吹脱法、离子交换法等。

氨氮的去除原理

在好氧条件下，亚硝酸菌首先将氨氮转化（氧化）为亚硝酸盐氮，接着硝酸菌再将亚硝酸盐氮进一步转化（氧化）为硝酸盐氮，这个过程被称为硝化作用。那氨氮就检测不到了，相当于去除了，只剩下硝酸盐氮待处理。

注：咱平时听到的硝化菌就是亚硝酸菌+硝酸菌的统称

转化过程：有机氮→氨氮→亚硝酸盐氮→硝酸盐氮→氮气（能不能理解总氮怎么去除了？）

补充小知识

硝化过程：氨氮→亚硝酸盐氮→硝酸盐氮（在好氧池里进行）

反硝化过程：硝酸盐氮→氮气（在缺氧池里进行）

氨氮的测定

氨氮的测定方式比较多种，其主流有两种，HJ 536-2009《水杨酸分光光度法》HJ 535-2009《纳氏试剂分光光度法》，气相分子吸收光谱法，设备昂贵，初期投资大，蒸馏-中和滴定法，操作繁琐，或适合高浓度复杂的工业废水。

水杨酸分光光度法

优点：操作简便、灵敏度较高、显色稳定，适用于清洁水样和低浓度氨氮测定。

缺点：对含有高浓度干扰物质的水样需预处理，且反应时间较长。

原理：在碱性介质中，氨与水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色化合物，在一定波长下，其吸光度与氨氮含量成正比，通过分光光度计测定吸光度来计算氨氮浓度。

纳氏试剂分光光度法

优点：操作简单快速、灵敏度较高、显色灵敏，适用于多种水样。

缺点：纳氏试剂有毒，对环境有污染，且水样中干扰物质多，需严格预处理。

原理：以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，于波长 420nm 处测量吸光度，从而确定氨氮的含量。

氨氮异常的影响因素

工艺运行参数方面

温度：温度对微生物活性影响显著。硝化细菌最适生长温度一般在 15℃-30℃，低于15℃时硝化反应速率明显下降，温度低于 4℃微生物代谢停滞，氨氮难以有效转化。

溶解氧：硝化是好氧过程，好氧区的溶解氧应控制在 2-4mg/L，不小于2，但是咱基本1.5-2也能在正常的硝化水平，只是这个区间不好调控。溶解氧不足会抑制硝化细菌活性，使氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程受阻，造成出水氨氮升高。

pH 值：pH 值既影响氨氮存在形式又影响微生物活性。硝化反应适宜的 pH 值范围一般在 7.2-8.0，pH 值低于 6 或高于 9 时，硝化细菌活性严重受影响，氨氮去除效率降低。

污泥龄：污泥龄指活性污泥在处理系统中的平均停留时间。污泥龄过短，硝化细菌无法充分繁殖生长，氨氮去除能力不足。过长则污泥老化，微生物活性下降，都可能使出水氨氮异常。

水力停留时间：水力停留时间是指污水在处理系统中停留的时间。若水力停留时间过短，污水中的氨氮没有足够时间与微生物充分接触反应，氨氮无法被完全去除。而水力停留时间过长，可能会使微生物处于过度曝气等不利环境，影响微生物活性和处理效果。

水质特性方面

进水氨氮浓度：如果进水氨氮浓度过高，超过了处理系统的设计负荷，微生物无法在短时间内将其完全转化，就会导致出水氨氮异常。

有毒有害物质：进水中如果含有重金属离子等有毒有害物质，会对微生物产生抑制或毒害作用，破坏微生物的细胞结构和生理功能，使微生物的活性降低甚至死亡，导致氨氮去除效果恶化。

污泥异常：污泥膨胀会使活性污泥的沉降性能变差，污泥流失严重，导致处理系统中的微生物数量减少，氨氮去除效果受到影响。

设备与操作方面

曝气设备故障：如果曝气设备出现故障，如曝气头堵塞、曝气不均匀等，会导致溶解氧分布不均，局部缺氧或氧含量过高，影响微生物的正常代谢和氨氮的去除效果。

回流系统问题：回流比不合理或回流系统故障，会导致微生物和底物的分布不均匀，影响氨氮的去除。

操作管理不当：操作人员没有按照操作规程进行操作，如排泥不及时、加药剂量不准确等，也可能导致出水氨氮异常。