Het onderscheid tussen totale stikstof, nitraat stikstof en ammoniak stikstof en de harsverwijderingstechnologie

Totaal stikstof: 

Totaal stikstof (TN) is een uitgebreide indicator die de totale hoeveelheid stikstofelementen in alle stikstofhoudende stoffen in water weergeeft. 
Totaal stikstof = Anorganisch stikstof + Organisch stikstof 
Anorganisch stikstof (goed voor ongeveer 30-70% van het totale stikstof, met een hoger aandeel in vervuild water): 
Ammoniakstikstof 
Nitraatstikstof 
Nitrietstikstof

 
Organisch stikstof (afkomstig van organismen en hun metabolische producten): 
Eiwitten, polypeptiden, aminozuren 
Ureum, nucleïnezuren 
Stikstof in humus 

Milieu-betekenis:

De totale stikstofindex weerspiegelt het algemene stikstofvervuilingsniveau van het waterlichaam en is een belangrijke parameter voor het beoordelen van het risico op eutrofiëring van het waterlichaam.

Ammoniakstikstof:

Ammoniakstikstof (NH₃-N) verwijst specifiek naar stikstof in de vorm van ammoniak. In water bestaat het in twee dynamische evenwichtsvormen: 
Vrije ammoniak: Chemische formule NH₃, is vluchtig en lipofiel en heeft een extreem sterke toxiciteit voor waterorganismen. 
Ammoniumion: Chemische formule NH₄⁺, draagt een positieve lading en heeft een relatief lage toxiciteit. 

De verhouding van de twee wordt bepaald door de pH-waarde en de temperatuur van het waterlichaam: 
Wanneer de pH lager is dan 7, bestaat bijna alles in de vorm van NH₄⁺. 
Wanneer de pH-waarde hoger is dan 11, bestaat bijna alles in de vorm van NH₃. 

Hoe hoger de temperatuur, hoe groter het aandeel NH₃. 
Deze vormtransformatie is van cruciaal belang voor de selectie van behandelingsprocessen. Ammoniakstikstof vertegenwoordigt de gereduceerde toestand in de stikstofcyclus.

Nitraatstikstof:

Nitraatstikstof (NO₃-N) is het eindproduct van stikstofoxidatie en bestaat voornamelijk in de vorm van nitraationen. 
Hoge oplosbaarheid: Het is zeer goed oplosbaar in water en wordt niet gemakkelijk geadsorbeerd door bodem of sediment.
Chemische stabiliteit: Kan lange tijd bestaan in een zuurstofrijke omgeving. 
Negatief geladen: Bestaat in de vorm van NO₃⁻, wat de methode van verwijdering bepaalt 
Oxidatietoestand: Het stikstofelement bevindt zich in zijn hoogste oxidatietoestand (+5 valentie)

Gedetailleerde uitleg van harsverwijderingstechnologie:

Ammoniakstikstofverwijderingshars 
Werkingsprincipe: 
Door gebruik te maken van sterk selectieve kationische uitwisselingsharsen worden ammoniumionen (NH₄⁺) bij voorkeur gebonden. 
Ionuitwisseling: De functionele groepen van de hars (zoals sulfonzure groepen, carboxylgroepen) geven Na⁺ of H⁺ af en wisselen uit met NH₄⁺. 
pH-regulatie: Wanneer de pH tussen 6 en 8 ligt, bestaat ammoniakstikstof voornamelijk als NH₄⁺, wat het meest bevorderlijk is voor ionenuitwisseling.

Nitraatstikstofverwijderingshars 
Door gebruik te maken van sterk basische anionenuitwisselingsharsen heeft het een speciale selectiviteit voor nitraationen (NO₃⁻). Door de polymeermatrix en functionele groepen van de hars aan te passen, is de affiniteit voor NO₃⁻ hoger dan die voor sulfaationen, chloride-ionen, enz.

Totaal Stikstof Controle Uitgebreid Plan

Omdat totaal stikstof meerdere vormen bevat, is het moeilijk om het volledig te verwijderen met een enkele hars, en moet een gecombineerde strategie worden gevolgd: 
Verwijder eerst de ammoniakstikstof. Zet vervolgens de resterende ammoniakstikstof om in nitraatstikstof via biologische processen. Verwijder het ten slotte diepgaand met behulp van nitraatstikstofharsen. 
Het is ook mogelijk om een gelijktijdige verwerkingsmethode toe te passen:

Voor complex afvalwater dat organisch stikstof, ammoniakstikstof en nitraatstikstof bevat: 
Voorbehandeling: Ozonoxidatie of hydrolyse-verzuring zet organisch stikstof om in ammoniakstikstof. 
Gegmenteerde werking: Ammoniakstikstofhars + Nitraatstikstofhars werken parallel of in serie geschakeld. 
Nabehandeling: Voeg indien nodig een denitrificatie biologische behandelingsunit toe.