氨氮處理實用性較好國內運用最多的技術為：生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折點氯化法、化學沉澱法、離子交換法、液膜法、土壤灌溉法等。
一．生物法
1、生物法機理——生物硝化和反硝化機理
在污水的生物脱氮處理過程中，首先在好氧條件下,通過好氧硝化菌的作用 ,將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽 ;然後在缺氧條件下,利用反硝化菌(脱氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從污水中逸出。因而,污水的生物脱氮包括硝化和反硝化兩個階段。生物脱氮工藝流程見圖1 。
硝化反應是將氨氮轉化為硝酸鹽的過程 ,包括兩個基本反應步驟 : 由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應;由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應。在缺氧條件下,由於兼性脱氮菌(反硝化菌) 的作用,將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源) 。生物脱氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達70%—95%,二次污染小且比較經濟,因此在國內外運用最多。但缺點是佔地面積大,低温時效率低。
2.傳統生物法
目前, 國內外對氨氮污水實際處理中應用較成熟的生物處理方法是傳統的前置反硝化生物脱氮,如A/O、A2/O工藝等,都能在一定程度上去除污水中的氨氮。傳統生物脱氮途徑一般包括硝化和反硝化兩個階段,硝化和反硝化反應分別由硝化菌和反硝化菌作用完成,由於對環境條件的要求不同,這兩個過程不能同時發生,而只能序列式進行,即硝化反應發生在好氧條件下,反硝化反應發生在缺氧或厭氧條件下。由此而發展起來的生物脱氮工藝大多將缺氧區與好氧區分開,形成分級硝化反硝化工藝,以便硝化與反硝化能夠獨立地進行。
1932 年,Wuhrmann利用內源反硝化建立了後置反硝化工藝(post-denitrification),Ludzack和Ettinger於1962年提出了前置反硝化工藝(pre-denitrification) ,1973年Barnard 結合前面兩種工藝又提出了A/O工藝,以及後又出現了各種改進工藝如Bardenpho、Phoredox (A2/ O) UCT、JBH、AAA 工藝等,這些都是典型的傳統硝化反硝化工藝。
3. A/O系統
A/O脱氮除磷系統，即缺氧、好氧脱氮除磷系統。它是70年代主要由美國、南非等國開發的具有去除廢水中氮污染物的工藝，同時對脱磷亦有一定的效果。其工藝流程是讓廢水依次經歷缺氧、好氧兩個階段，故人們通稱為缺氧、好氧脱氮除磷系統，簡稱A/O系統。A/O系統流程簡單、運行管理方便，且很容易利用原廠改建，從而提高了出水水質。近年來已得到了越來越廣泛的應用。A/O法工藝如圖2所示。
4.缺氧/ 好氧工藝(簡稱A2/O法)
A2- O 法處理工藝是在好氧條件下,污水中NH3和銨鹽在硝化菌的作用下被氧化成NO2-—N和NO3-—N,然後在缺氧條件下,通過反硝化反應將NO2-—N和NO3-—N還原成N2,達到脱氮的目的。A2/O是目前普遍採用的工藝，它是在法A/O法的基礎上增加一個厭氧段和一個缺氧段，傳統A2/O工藝流程如圖3所示。
5.厭氧—缺氧—好氧工藝(簡稱A1 - A2/O工藝)
A1—A2/O工藝和A2/O工藝同屬於硝化—反硝化為基本流程的生物脱氨工藝,所不同的是A1—A2/O工藝是在A1/O工藝基礎上增加了一級預處理段—厭氧段(A1) ,目的在於通過水解(酸化) 的預處理,改變廢水中難降解物質的分子結構,提高其可生化性,強化脱氮效果。
近幾十年來,儘管生物脱氮技術有了很大的發展,但是,硝化和反硝化兩個過程仍然需要在兩個隔離的反應器中進行,或者在時間或空間上造成交替缺氧和好氧環境的同一個反應器中進行。並且傳統的生物脱氮工藝,主要有前置反硝化和後置反硝化兩種。
前置反硝化能夠利用廢水中部分快速易降解有機物作碳源,雖然可節約反硝化階段外加碳源的費用,但是,前置反硝化工藝對氮的去除不完全,廢水和污泥循環比也較高,若想獲得較高的氮去除率,則必須加大循環比,能耗相應也增加。
而後置反硝化則有賴於外加快速易降解有機碳源的投加,同時還會產生大量污泥,並且出水中的COD和低水平的DO也影響出水水質。
6.離子交換法
離子交換實際是不溶性離子化合物(離子交換劑) 上的可交換離子與溶液中的其它同性離子的交換反應,是一種特殊的吸附過程。用離子交換法去除氨氮時,常用離子交換劑沸石、活性炭等,也有研究採用合成樹脂。
7.吹脱法
氨吹脱工藝是將水的pH 值提到10. 5~11. 5 的範圍,在吹脱塔中反覆形成水滴,通過塔內大量空氣循環,氣水接觸,使氨氣逸出。這種方法廣泛用於處理中高濃度的氨氮廢水,常需加石灰,經吹脱可以回收氨氣。
8.化學法
在污水中直接投加一種可以降低氨氮的濃度的藥劑——氨氮去除劑；氨氮去除劑是一種含有特殊架狀結構的高分子無機化合物，對氨氮的去除率達90%以上，無2次污染。
