一、为什么要进行污水脱氮？--水体氮类的组成及危害
作为自然界的一种主要元素，氮在自然界中不断进行着迁移、转化和循环。一些人为活动，例如农业氮肥的使用、生活污水的排放、含氮工业废水的渗漏、固体废弃物的淋滤下渗以及污水灌溉等，都会引起地下水中硝酸盐浓度的上升，进而破坏自然界中的氮循环，导致水体中氮素污染的发生。
氮在水中以无机氮和有机氮两种形式存在，其中无机氮又包括氨氮、硝态氮和亚硝态氮三种。由于氨由于氮的存在，致使光合微生物的数量增加，即水体发生富营养化现象。氮的氧化，会造成水体中溶解氧浓度降低，导致水体发黑发臭，水质下降，对水生动植物的生存造成影响。此外，长期饮用no3--n含量超过10mg/l的水，会发生高铁血红蛋白症，当血液中高铁血红蛋白含量达到70mg/l，即发生窒息。水中的no2--n和胺作用会生成亚硝胺，而亚硝胺是“三致”物质。
二、如何脱氮？--脱氮原理和方法
鉴于水体氮素污染的危害，学者们对水中氮类的去除做出了许多努力，研究出了多种脱氮方法，具体包括物理法、化学法和生物法。但考虑绿色友好、经济节约等要素，生物法在实际工程中得到了最为广泛的应用。 生物法脱氮主要通过氨化作用、硝化作用和反硝化作用等，在微生物的作用下将污水中的氮素转化为氮气，实现水体氮类的完全去除。
三、如何实现地表四类水？--市政尾水深度脱氮
为了减轻河道水处理负担，提高整体水环境质量，对污水处理厂排水提出了新要求。目前大部分城市污水处理厂出水执行一级a标准，多数面临提标改造，出水要求提升至地表水环境ⅳ类标准，出水总氮由原来的15mg/l 降至1.5mg/l（表1.1）。硝态氮是有氧条件下含氮物质最稳定的存在形式，也是一般污水生化尾水中最重要的组成部分，在总氮中的占比可达90%，因此，尾水中硝态氮的去除是总氮达标的关键要素。
表1.1 水环境质量标准
table 1 quality standard of water environment
| 基本控制项目 （单位：mg/l） | 一级标准 | 地表水环境质量标准 | ||||
| a标准 | ⅰ类 | ⅱ类 | ⅲ类 | ⅳ类 | ⅴ类 | |
| 化学需氧量(cod) | 50 | 15 | 15 | 20 | 30 | 40 |
| 总氮（以n计） | 15 | 0.2 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 |
| 氨氮（以n计） | 5 (气温低于12℃是限制为8) | 0.15 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 |
| 总磷（以p计） | 0.5(2006年之前建的污水厂限制为1) | 0.02（湖库0.01） | 0.1（湖库0.025） | 0.2（湖库0.05） | 0.3（湖库0.1） | 0.4（湖库0.2） |
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