氨氮是指水中游離氨和銨鹽的總濃度，是水體中氮的一種形式。氨氮的存在對于水質和生態環境有著重要的影響。所以廢水中氨氮處理，氨氮的降解對于環保廢水處理迫切需要解決的一項指標。氨氮的存在對水環境有著不可忽視的影響。高濃度的氨氮會對水生生物造成有害，影響其生長和繁殖。此外，氨氮在水中轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽時，還會產生大量的氧化還原反應，導致水體富營養化，引發藻類水華等問題。因此，對于保護水環境，減少氨氮的污染是非常重要的。

氨氮去除設備工藝原理：廢水中的氮一般以有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮等4種形態存在，生活污水中氮的存在形式是以有機氮和氨氮為主的，其中有機氮大約占到40％~50％，氨氮占50％~60％，一般情況下，生活污水中的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮含量很低，不超過氨氮總量的1％。

脫氮方法：

傳統脫氮工藝可區分為生物脫氮和物理化學方法脫氮。在生物脫氮系統中，不但要去除有機物，還要將污水中的有機氮和氨氮通過硝化—反硝化過程轉化為氮氣，終從污水中去除。物理化學脫氮方法不包括有機氮轉化為氨氮和氨氮氧化為硝酸鹽的過程，通常只能去除氨氮。對于城市污水而言，一般來說生物脫氮的可行性和經濟性要優于其他脫氮工藝。但在某些特殊情況下，采用物理化學方法脫氮更適用。

1、傳統生物脫氮

傳統生物脫氮技術是通過氨化、硝化、反硝化以及同化作用來完成。傳統生物脫氮的工藝成熟，脫氮效果較好。但存在工藝流程長、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺點。

2、氨吹脫

包括蒸汽吹脫法和空氣吹脫法，其機理是將廢水調至堿性，然后在吹脫塔中通入空氣或蒸汽,經過氣液接觸將廢水中的游離氨吹脫出來。此法工藝簡單，效果穩定，適用性強，投資較低。但能耗大，有二次污染。

3、離子交換

離子交換法實際上是利用不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其它同性離子(NH4+)發生交換反應，從而將廢水中的NH4+牢固地吸附在離子交換劑表面，達到脫除氨氮的目的。雖然離子交換法去除廢水中的氨氮取得了一定的效果，但樹脂用量大、再生難,，導致運行費用高，有二次污染。

4、膜過濾

利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便，氨氮回收率高，無二次污染，但投資成本太大，而且對廢水的水質要求太高，尤其是鹽度等。

5、折點加氯法

折點加氯法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中的氨氮氧化成氮氣的化學脫氮工藝。該方法的處理效率可達到90% ~100%，處理效果穩定，不受水溫影響。但運行費用高，副產物氯胺和氯代有機物會造成二次污染。

脫氮技術的工程應用：

1. 城市污水處理：城市污水處理廠通過引入生物脫氮技術，可以提高廢水處理效率，降低處理成本，達到節能減排的目的。該技術利用微生物的硝化和反硝化作用，將廢水中的氮元素轉化為氮氣釋放到大氣中，從而實現氮的去除。

2. 工業廢水處理：在工業廢水處理中，生物脫氮技術可以幫助工廠滿足環保排放標準，減少對環境的污染。特別是一些高氮廢水，如化工、制藥等行業產生的廢水，通過生物脫氮處理可以有效降低氮含量，達到排放標準。

3. 畜牧養殖廢水處理：畜牧養殖過程中會產生大量的畜禽糞便廢水，其中含有大量的氮元素。通過生物脫氮技術，可以有效處理這些廢水，減少廢水對土壤和水體的污染。同時，該技術還可以將廢水中的氮元素轉化為無害物質，實現資源的循環利用。

4. 工廠化循環水養殖：在工廠化循環水養殖中，生物脫氮技術也發揮著重要作用。通過硝化和反硝化作用，可以有效去除養殖尾水中的氮元素，減少排入河流的氮污染和富營養化問題。

脫氮技術因其高效、經濟、環保等優勢，已成為污水處理領域的主流工藝。未來研究方向包括：

1、微生物調控：通過宏基因組學、代謝工程等手段優化菌群結構。

2、工藝耦合：結合膜技術、電化學方法等提高脫氮效率。

3、智能化控制：利用傳感器和AI算法實現精準調控。

廢水脫氮設備的應用可以有效地降低水體中的氮污染物濃度，改善水環境質量。在城市污水處理廠中，污水脫氮設備已經成為標配設備。同時，隨著技術的不斷進步，污水脫氮設備的性能也在不斷提高。例如，一些新型的污水脫氮設備采用了生物膜技術，具有更高的氮污染物去除效率和更小的占地面積。