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硝化与反硝化.doc

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硝化与反硝化
废水中的氮常以合氮有机物、氨、***盐及亚***盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为***盐。
一、硝化与反硝化
(一) 硝化
在好氧条件下,通过亚***盐菌和***盐菌的作用,将氨氮氧化成亚***盐氮和***盐氮的过程,称为生物硝化作用。
反应过程如下:
亚***盐菌
NH4++3/2O2 NO2-+2H++H2O-△E △E=
第二步亚***盐转化为***盐:
***盐菌
NO-+1/2O2 NO3--△E △E=
这两个反应式都是释放能量的过程,氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少它的需氧量。上诉两式合起来写成:
NH4++2O2 NO3-+2H++H2O-△E △E=351KJ
综合氨氧化和细胞体合成反应方程式如下:
NH4++- + NO3-+ H2O+
由上式可知:(1)在硝化过程中,1g氨氮转化为***;(2)硝化过程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化lg氨氮,将消耗碱度(以CaCO3计) 。
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影响硝化过程的主要因素有:
(1)pH值   ~(20℃),硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降,当废水碱度不足时,即需投加石灰,;
(2)温度   温度高时,硝化速度快。亚***盐菌的最适宜水温为35℃,在15℃以下其活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;
(3)污泥停留时间   硝化菌的增殖速度很小,其最大比生长速率为 =~-1(温度20℃,~)。为了维持池内一定量的硝化菌群,污泥停留时间 必须大于硝化菌的最小世代时间 。在实际运行中,一般应取 >2 ;
(4)溶解氧  氧是生物硝化作用中的电子受体,其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在2~3mg/L以上;
(5)BOD负荷  硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而佼白养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化,(BOD5)/kg(SS).d以下。
(二) 反硝化
在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将NO2--N和NO3--N还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例,其反应式为:
6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O 
6NO
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