水 の "目 に 見え ない 殺人 者"― アモニア 窒素,目 に 見え ない 汚染,効率 的 な 除去 溶液

アンモニア性窒素（NH₃-N）とは、水中に遊離アンモニア（NH₃）とアンモニウムイオン（NH₄⁺）の形で存在する窒素を指します。水環境における窒素循環の重要な一部であり、その主な発生源は生物学的代謝と化学的プロセスです。

適用分野と発生源

アンモニア性窒素は、農業、工業、日常生活など、さまざまな分野に広く存在します。
農業:
肥料の施用、家畜および家禽の飼育からの排出（総排出量の50％以上を占める） 
工業:
肥料製造、コークス製造、医薬品、食品加工、繊維印刷・染色などの分野からの産業排水。 
生活:
家庭排水中の含窒素有機物の分解（1人あたり1日約10グラムのアンモニア性窒素が生成される） 
自然:

水中の生物遺骸の分解と堆積物の放出
アンモニア性窒素の「二面性」
有益な側面:
水生植物の栄養源
養殖における適度なアンモニア性窒素は、微生物サイクルの一部です
有害な側面:
水中の溶存酸素の消費:
アンモニア性窒素の酸化プロセスは、水中で大量の酸素を消費します（アンモニア性窒素1mgあたり、完全酸化には4.57mgの酸素が必要）
水域の富栄養化:
藻類の爆発的な増殖を促進し、「アオコ」や「赤潮」を引き起こします
毒性作用:
遊離アンモニアは、水生生物に直接的な毒性作用を及ぼします（魚に対する急性中毒濃度は0.2〜2.0mg/L）
給水安全への影響:
水処理の難易度を上げ、消毒剤との有害な副産物を生成します

配水管網システムの腐食：硝化プロセスは、水道管を腐食させる酸性物質を生成します。

アンモニア性窒素除去樹脂について
強酸性カチオン交換基（-SO₃⁻）：R-SO₃H  +  NH₄⁺   ⇌   R-SO₃NH₄  +  H⁺
R-SO₃Na  +  NH₄⁺   ⇌   R-SO₃NH₄  +  Na⁺
アンモニウムイオン（NH₄⁺）に対する良好な親和性を持つ
弱酸性基（-COOH）：-COOH + NH₃ → -COO⁻NH₄⁺
より高い選択性、特定のpH範囲内で適用可能
特殊なキレート基:
クラウンエーテルやカルボン酸基など、アンモニウムイオンに対する特定の認識能力を持つ

天然ゼオライト修飾基：低コストで、中程度から低濃度のアンモニア性窒素の除去に適しています。

アンモニア性窒素除去樹脂の独自の利点
1. 高い交換容量：最大2.0〜3.0 meq/mLで、ゼオライトの10倍以上です。
2. 優れた選択性：NH₄⁺/Na⁺に対する選択係数は最大10〜100です。
3. 広い適用範囲：温度適応範囲が広く、pH3〜10の範囲で高い効率を維持します。
4. 深い処理：アンモニア性窒素を10mg/Lから0.1mg/L以下に低減できます。
5. 迅速な起動：運転開始後すぐに効果を発揮し、生物学的方法による数週間の長い培養期間は必要ありません。

6. 簡単な再生：塩酸または硫酸溶液を使用して再生でき、操作が簡単で、廃棄液が少ない。7. 長い耐用年数：通常の使用で3〜5年持続し、運用コストを制御できます。
アンモニア性窒素除去樹脂の応用
◆ 飲料水の処理：流出水中のアンモニア性窒素が0.5mg/L未満であることを確認し、飲料水の安全性を確保します
◆ 都市下水処理：高度処理段階で、安定した準拠した排出を確保します
◆ 産業排水：電子、化学、医薬品、食品加工などの産業から