総窒素,ナトリート窒素,アンモニア窒素と樹脂除去技術の区別

総窒素: 

総窒素（TN）は、水中のすべての窒素含有物質中の窒素元素の総量を表す包括的な指標です。 
総窒素 = 無機窒素 + 有機窒素 
無機窒素 (総窒素の約30〜70％を占め、汚染された水では割合が高くなります）： 
アンモニア性窒素 
硝酸性窒素 
亜硝酸性窒素

 
有機窒素 (有機体とその代謝産物から派生）： 
タンパク質、ポリペプチド、アミノ酸 
尿素、核酸 
腐植質中の窒素 

環境への影響:

総窒素指標は、水域全体の窒素汚染レベルを反映しており、水域の富栄養化のリスクを評価するための重要なパラメータです。

アンモニア性窒素:

アンモニア性窒素（NH₃-N）は、具体的にはアンモニアの形態の窒素を指します。水中で、それは2つの動的平衡形態で存在します： 
遊離アンモニア： 化学式NH₃、揮発性で脂溶性があり、水生生物に対して非常に強い毒性を持っています。 
アンモニウムイオン： 化学式NH₄⁺、正電荷を持ち、毒性は比較的低いです。 

この2つの比率は、水域のpH値と温度によって決定されます： 
pHが7未満の場合、ほぼすべてがNH₄⁺の形で存在します。 
pH値が11を超える場合、ほぼすべてがNH₃の形で存在します。 

温度が高いほど、NH₃の割合は高くなります。 
この形態変換は、処理プロセスの選択にとって非常に重要です。アンモニア性窒素は、窒素サイクルにおける還元状態を表します。

硝酸性窒素:

硝酸性窒素（NO₃-N）は、窒素酸化の最終生成物であり、主に硝酸イオンの形で存在します。 
高溶解性：水に非常に溶けやすく、土壌や堆積物に容易に吸着されません。
化学的安定性：酸素が豊富な環境で長時間存在できます。 
負電荷：NO₃⁻の形で存在し、その除去方法を決定します 
酸化状態：窒素元素は最高の酸化状態（+5価）にあります

樹脂除去技術の詳細な説明:

アンモニア性窒素除去樹脂 
作用原理： 
高選択性の陽イオン交換樹脂を使用して、アンモニウムイオン（NH₄⁺）を優先的に結合させます。 
イオン交換： 樹脂の官能基（スルホン酸基、カルボキシル基など）は、Na⁺またはH⁺を放出し、NH₄⁺と交換します。 
pH調整: pHが6〜8の間の場合、アンモニア性窒素は主にNH₄⁺として存在し、イオン交換に最も適しています。

硝酸性窒素除去樹脂 
強塩基性陰イオン交換樹脂を使用し、硝酸イオン（NO₃⁻）に対して特別な選択性を持っています。樹脂のポリマーマトリックスと官能基を調整することにより、NO₃⁻に対する親和性は、硫酸イオン、塩化物イオンなどよりも高くなります。

総窒素管理総合計画

総窒素には複数の形態が含まれているため、単一の樹脂ですべてを除去することは困難であり、組み合わせた戦略を採用する必要があります： 
まず、アンモニア性窒素を除去します。次に、残りのアンモニア性窒素を生物学的プロセスを通じて硝酸性窒素に変換します。最後に、硝酸性窒素樹脂を使用して深く除去します。 
同時処理方法を採用することも可能です:

有機窒素、アンモニア性窒素、硝酸性窒素を含む複合排水の場合： 
前処理： オゾン酸化または加水分解酸性化により、有機窒素をアンモニア性窒素に変換します。 
セグメント化された操作： アンモニア性窒素樹脂+硝酸性窒素樹脂を並列または直列に接続して操作します。 
後処理： 必要に応じて、脱窒生物処理ユニットを追加します。