營養(yǎng)投加計算N源數(shù)值的選擇

在污水處理中營養(yǎng)的投加很重要，投加量的計算為營養(yǎng)的投加提供了參考，所以計算的正確性尤為重要！

一般來說，除碳工藝選擇TKN（凱氏氮，氨氮+有機氮的值）的量來計算，不過對于市政污水，沒有工業(yè)廢水混合的情況下，有機氮很少的，可以直接用氨氮，反正你自己的來水有沒有有機氮自己清楚，自己判斷！為什么除碳工藝沒有硝態(tài)氮，這里說清楚一下，大家理解后就能記住了，因為單純的除碳工藝，微生物無法利用硝態(tài)氮代謝（合成+分解）只能利用氨氮。

脫氮工藝選擇TN（總氮，氨氮+硝態(tài)氮+有機氮的值）的值進行計算，硝態(tài)氮對于脫氮工藝的反硝化階段恰恰是必須的電子受體（受氫體），反硝化中反硝化菌可以還原硝態(tài)氮成氨氮，為細菌的合成代謝提供氮源，所以，就算是純硝酸鹽的N，反硝化計算同樣適合！

不過要說一個關(guān)鍵點是，不管是氨氮還是有機氮我們測定的數(shù)值的值都是N元素的含量，是以原子量14來計算的，所以大家計算投加量的時候一定要注意！

氮元素之間的關(guān)系

進入水體中的氮主要有無機氮和有機氮之分。無機氮包括氨態(tài)氮（簡稱氨氮）和硝態(tài)氮。

• 氨氮包括游離氨態(tài)氮NH3-N和銨鹽態(tài)氮NH4+-N；

• 硝態(tài)氮包括硝酸鹽氮NO3--N和亞硝酸鹽氮NO2--N；

• 有機氮主要有尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸、尿酸、脂肪胺、有機堿、氨基糖等含氮有機物；

• 可溶性有機氮主要以尿素和蛋白質(zhì)形式存在，它可以通過氨化等作用轉(zhuǎn)換為氨氮；

• 凱氏氮包括有機氮與氨氮，不包括硝態(tài)氮。

各類氮的成分分析

1、總氮TN

總氮是指可溶性及懸浮顆粒中的含氮量（通常測定硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、無機銨鹽、溶解態(tài)氨幾大部分有機含氮化合物中氮的總和）?？扇苄钥偟侵杆锌扇苄约昂蛇^濾性固體（小于0.45µm顆粒物）的含氮量?？偟呛饬克|(zhì)的重要指標之一。

總氮的測定方法，一是采用分別測定有機氮和無機氮化合物（氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮）后加和的辦法。二是以過硫酸鉀氧化，使有機氮和無機氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}后，通過離子選擇電極法對溶液中的硝酸根離子進行測量，也可以用紫外法或還原為亞硝酸鹽后，用偶氮比色法，以及離子色譜法進行測定。

2、凱氏氮TKN

凱氏氮是以凱氏法測得的的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能被轉(zhuǎn)化為銨鹽而測定的有機氮化合物。此類有機氮主要指蛋白質(zhì)、胨、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的，氮為負三價的有機氮化合物。不包括疊氮化合物、聯(lián)氮、偶氮、腙、硝酸鹽、腈、硝基、亞硝基、肟和半卡巴腙類含氮化合物。由于水中一般存在的有機化合物多為前者，因此，在測定凱氏氮和氨氮后，其差值即稱之為有機氮。

測定原理是加入硫酸加熱消解，使有機物中的胺基以及游離氨和銨鹽均轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩釟滗@，消解后的液體，使呈堿性蒸餾出氨，吸收于硼酸溶液，然后以滴定法或光度法測定氨含量。測定凱氏氮或有機氮，主要是為了了解水體受污染狀況，尤其在評價湖泊和水庫的富營養(yǎng)化時，是個有意義的指標。

3、氨氮NH3-N

氨氮是指游離氨（或稱非離子氨，NH3）或離子氨（NH4+）形態(tài)存在的氨。pH較高，游離氨的比例較高；反之，銨鹽的比例高。

氨氮是水體中的營養(yǎng)素，可導致水富營養(yǎng)化現(xiàn)象產(chǎn)生，是水體中的主要耗氧污染物，對魚類及某些水生生物有毒害。

氨氮對水生物起危害作用的主要是游離氨，其毒性比銨鹽大幾十倍，并隨堿性的增強而增大。氨氮毒性與池水的pH值及水溫有密切關(guān)系，一般情況，pH值及水溫愈高，毒性愈強。

常用來測定氨的兩個近似靈敏度的比色方法是經(jīng)典的納氏試劑法和苯酚-次氯酸鹽法；滴定法和電極法也常用來測定氨；當氨氮含量高時，也可采用蒸餾-滴定法。（國標有納氏試劑法、水楊酸分光光度法、蒸餾-滴定法）

4、硝態(tài)氮NOx

1.硝酸鹽

水中硝酸鹽是在有氧條件下，各種形態(tài)含氮化合物中蕞穩(wěn)定的氮化合物，通常用以表示含氮有機物無機化作用終階段的分解產(chǎn)物。當水樣中僅含有硝酸鹽而不存在其他有機或無機的氮化合物時，認為有機氮化合物分解*。如果水中含有較多量的硝酸鹽同時含有其他含氮化合物時，則表示有污染物已經(jīng)進入水系，水的“自凈”作用尚在進行。

硝酸鹽氮的測定方法有離子選擇電極法、酚二磺酸分光光度法、鎘柱還原法、紫外分光光度法、戴氏合金換元法、離子色譜法、紫外法。

其中電極法測量方便，范圍寬，而且價格便宜，對水樣要求較低；酚二磺酸分光光度法測量范圍寬，顯色穩(wěn)定；鎘柱還原法適用于水中低含量硝酸鹽測定；戴氏合金換元法適用于污染嚴重并帶深色水樣；離子色譜法需要儀器，但可于其他陰離子聯(lián)合測定。

2.亞硝酸鹽

亞硝酸鹽是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物。亞硝態(tài)氮不穩(wěn)定，可以氧化成硝酸鹽氮，也可以還原成氨氮。因此，在測定其含量的同時，并了解水中硝酸鹽和氨的含量，則可以判斷水系被含氮化合物污染的程度及自凈情況。

水中亞硝酸鹽的測定方法通常采用重氮-偶聯(lián)反應，使生成紅紫色染料。該方法靈敏度高、檢出限低、選擇性強。重氮試劑選用對氨基苯磺酰胺和對氨基苯磺酸，偶聯(lián)試劑為N-（1-萘基）-乙二胺和α-萘胺（有毒），N-（1-萘基）-乙二胺用得較多。

亞硝酸鹽氮的測定方法有N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法、萃取分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法等。（國標采用N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法、氣相色譜法等）

氮源添加量計算方法

氮源投加只有在除碳工藝中才會出現(xiàn)，因此，氮源投加量的計算是以CN比20：1來計算出來的，N源的投加量為：

G=（COD進-COD出）/20-（TKN進-TKN出）——式1

N=V*G/Y——式2

式中：

N—N源投加量

V—池內(nèi)水量

G—需要補充N的差值

Y—N源換算成的N量

1、尿素作為添加N源（CH4N2O 分子量：60.06 g/mol）

尿素含N量46.7%，若需添加1g N源，則需添加尿素   Y=1/0.467=2.14 g

2、硫酸銨做為添加N源（(NH4)2·SO4 分子量：132.14）

硫酸銨含N量 21.2%，若需添加1g N 源，則需添加硫酸銨   Y=1/0.212=4.72 g

3、硝酸銨做為添加N源（NH4NO3   分子量80g/mol）

硝酸銨含N量 35%，若需添加1g N 源，則需添加硝酸銨   Y=1/0.35= 2.86 g