生物脱氮技术作为处理高氨氮废水的有效手段，通过硝化和反硝化两个核心步骤，实现了氮元素从有害状态向无害氮气的转化，从而高效去除水中的氨氮。这一过程不仅涉及复杂的微生物活动，还需要对工艺条件进行精确控制以确保最佳处理效果。下面是对生物脱氮原理及控制参数的详细解析：

1. 工艺原理及过程

• 硝化过程：这是由亚硝酸盐菌和硝酸盐菌协同完成的两个阶段反应，首先将氨氮转化为亚硝酸盐（亚硝化），随后进一步转化为硝酸盐（硝化）。此过程需要充足的无机碳源和适宜的环境条件。
• 反硝化过程：在此阶段，硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下被还原成氮气，实现氮的彻底去除。反硝化菌利用有机碳作为能源，同时可能将部分硝酸盐还原为氨氮以供自身生长使用。

2. 主要控制参数

（1）硝化过程影响因素

• 温度：最佳温度范围是30-35℃，温度过低会显著抑制硝化反应。
• 溶解氧：需维持在2mg/L以上，以确保硝化菌的活性和硝化效率。
• pH值与碱度：最适pH为7.2-8.0，且硝化过程消耗碱度，需适时调整。
• 有毒物质：氨氮、重金属、有机毒物等均需严格控制，避免抑制硝化菌。
• 泥龄：需长于硝化菌的最小世代周期，一般不少于3-5天，以保持硝化菌种群。
• 碳氮比C/N：BOD5/TKN值过低会限制硝化反应，理想范围为不大于20mg/L的BOD5。

（2）反硝化过程影响因素

• 温度：适宜范围为35-45℃，低温下需延长水力停留时间。
• 溶解氧：严格控制在0.2mg/L以下，以促使反硝化菌进入无氧呼吸状态。
• pH值：理想范围是6.5-7.5，极端pH值会抑制反硝化酶活性。
• 碳源有机物质：充足的碳源是反硝化的关键，如挥发性有机酸、醇类为佳。
• 碳氮比C/N：理论上为2.86，实践中BOD5/TKN需大于4-6，必要时需额外投加碳源。
• 有毒物质：需严格控制镍、亚硝酸盐氮、硫酸盐、钙、氨等浓度，避免反硝化抑制。

总之，生物脱氮工艺的成功实施依赖于对上述关键参数的精确调控，确保微生物活性的同时，也要考虑经济效益和处理效率，以达到最佳的废水处理效果。