硝化与硝化反应

硝化与硝化反应4.1生物脱氮的过程和条件

A、废水当中的氮分为有机氮和氨氮即硝酸及亚硝酸盐氮，氮的脱除经过以下三步反应

(1)氨化反应。在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解，转化为氨氮。

(2)硝化反应。在亚硝化及硝化菌的作用下，氨氮进一步分解氧化为亚硝酸及硝酸盐氮。

(3)反硝化反应。在反硝化菌的作用下，少部分亚硝酸及硝酸盐氮同化为有机氮化物，成为菌体，大部分异化为气态（70～75％）。

B、硝化菌对环境的变化很敏感，它所需要的环境条件主要包括以下几方面：

(1)好氧条件，DO≥1mg/l,并保持一定碱度，适宜的PH值为8.0～8.4。

(2)有机物含量不宜过高，污泥负荷≤0.15kgBOD/kgMLVSS·d,因为硝化菌是自养菌，有机基质浓度高，将使异氧菌快速增殖而成为优势。

(3)适宜温度20～30℃。

(4)硝化菌在反应器中的停留时间必须大于最小世代时间。

(5)抑制浓度尽可能的低，除重金属外，抑制硝化菌的物质还有高浓度有机基质，高浓度氨氮、NOx-N 以及络合阳离子。

(6)硝化过程NH3-N耗于异化氧化和同化的经典公式

NH4++1.83O2 +1.98HCO3- 0.98NO3-+0.021C5H7NO2+1.88H2CO3+1.04H2O

因此表明，去除1gNH3-N约：耗去4.33gO2；生成0.15g 细胞干物质；

减少7.14g 碱度；耗去0.08g无机碳。

C、反硝化反应的适宜条件：

(1)最适宜的PH值为6.5～7.5。PH高于8或低于6，反硝化速率将大为降

低。

(2)反硝化菌需要缺氧、好氧（合成酶系统)条件交替存在，系统DO≤0.5mg/l

(3)最适宜温度为20～40℃，低于15℃，反硝化反应速率降低。

(4)(4)BOD/TN≥3～5。反硝化菌是异氧兼性厌氧菌，可作为其碳源的有机物较多.

反硝化过程NO3-+1.08CH3 OH+0.24H2CO3→0.06C5H7NO2 +0.47N2+1.68H2O+HCO3-

因此表明：每1gNO3--N 被硝化，消耗3.7gCOD产生0.45g新细胞产生3.57g 碱度

对于一般城镇污水，没有试验资料时，前置反硝化系统利用原污水碳源作为电子供体时，在20℃情况下，反硝化速率可取0.03～0.06gNO3--N/(gMLVSS·d)；对于没有外来碳源的后置反硝化系统，反硝化速率可取0.01～0.03gNO3--N/(gMLVSS·d).