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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