干货硝化反硝化的碳源、碱度的计算

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硝化与反硝化反应

硝化与反硝化反应一、硝化反应1、硝化：在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。

反应过程如下：亚硝酸盐菌：NH4++ 3/2 O2→ NO2-+ 2H++ H2O - △E △E=278.42KJ接着亚硝酸盐转化为硝酸盐：NO2-+ 1/2 O2→ NO3-- △E △E=278.42KJ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++ 2 O2→ 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++1.83O2+1.98HCO3-→0.02C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.88H2CO3上式可知：在硝化过程中，1g 氨氮 NH4+-N 氧化为转化为 NO2--N 需 3.43gO2，氧化1gNO2--N 需要 1.14gO2,所以氧化 1gNH4+-N 需要 4.57gO2；硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每 lg 氨氮 NH4+-N 氧化为 NO3-，将消耗碱度2*50/14=7.l4g(以 CaCO3计)。

2、影响硝化过程的主要因素有：(1)pH 值和碱度当 pH 值为 8.0～8.4 时(20℃)，硝化作用速度最快，其中亚硝化菌 6.0～7.5，硝化菌 7.0～8.5。

由于硝化过程中 pH 将下降，当废水碱度≤70mg/l，则需投加石灰，维持 pH 值在 7.5 以上。

(2)温度温度高时，硝化速度快。

亚硝酸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；5℃时完全停止。

(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＝0.3～0.5d-1 (温度20℃ ，pH8.0～8.4)。

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。

硝化与反硝化

污水深度处理的硝化与反硝化(2007-08-12 10:48:15)转载▼标签：环保、污水处理污水深度处理的硝化与反硝化一。

硝化(1) 微生物：自营养型亚硝酸菌(Nitrosmohas)自营养型硝酸菌（Nitrobacter）(2) 反应：城市污水中的氮化物主要是NH3,硝化菌的作用是将NH3—N氧化为NO3—NNH+4+1.5O2———NO2+H2O+H+－ΔE亚硝酸菌ΔE=278.42kJNO2+0.5O2———NO-3－ΔE硝酸菌ΔE=278.42kJNH+4+2.0O2——— NO-3+H2+2H+－ΔE硝酸菌ΔE=351kJ研究表明,硝化反应速率主要取决于氨氮转化为亚硝酸盐的反应速率。

硝酸菌的细胞组织表示为C5H7NO255NH+4+76O2+109HCO-3———C5H7NO2+54NO-2+57H2O+104H2Co3亚硝酸菌400 NO2+ NH+4+4 H2Co3+ HCO-3+195 O2——— C5H7NO2+3 H2O+400 NO-3硝酸菌NH+4+1.86 O2+1.98HCO-3——— 0.02C5H7NO2+1.04H2O+0.98 NO-3+1.88H2Co3硝酸菌(3) 保证硝化反应正常进行的必要条件：pH 8~9水温亚硝酸菌反应最佳温度 t=35 0C t>15 0CDO 2 ~ 3 mg / L > 1.0 mg / L硝化1克NH3—N：消耗4。

57克O2消耗7。

14克碱度（擦C a Co3计）生成0。

17克硝酸菌细胞(4) 亚硝酸菌的增殖速度 t=25O C活性污泥中µ(Nitrosmohas)=0.18e 0.116(T-15) day –1µ(Nitrosmohas)=0.322 day –1（20ＯＣ）纯种培养：µ(Nitrosmohas)=0.41e 0.018(T-15) day -1河水中µ(Nitrosmohas)=0.79e 0.069(T-15) day -1一般它营养型细菌的比增长速度µ =1。

关于硝化反硝化的碳源碱度的计算!

关于硝化反硝化的碳源碱度的计算!硝化反硝化是自然界中一种重要的生化过程。

它通过细菌的作用，将氨氮转化为硝态氮，再将硝态氮还原为氨氮，完成氮的循环。

本文将重点介绍硝化反硝化中碳源和碱度的计算方法。

一、碳源的计算1.硝化过程中的碳源硝化过程中，细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐，此过程需要耗费能量。

为了维持细菌的正常生长和代谢，需要提供足够的碳源。

一般来说，硝化过程中适宜的碳源包括有机物和无机碳源。

无机碳源：常用的无机碳源有碳酸盐、碳酸氢盐、苏打灰等。

这些无机碳源在水中溶解后可以为细菌提供能量和碳源。

有机碳源：常用的有机碳源包括葡萄糖、乳糖、酒精等。

有机碳源的加入可以增加水中的溶解有机物质，为细菌提供能量和碳源，促进硝化反应的进行。

2.反硝化过程中的碳源反硝化过程中，细菌将硝态氮还原为氮气释放到大气中，此过程同样需要耗费能量。

同样需要提供足够的碳源。

常用的碳源包括有机物和无机碳源。

无机碳源：常用的无机碳源有硫酸盐、碳酸盐等。

这些无机碳源在水中溶解后可以为细菌提供能量和碳源。

有机碳源：常用的有机碳源包括葡萄糖、乳糖、酒精等。

有机碳源的加入可以增加水中的溶解有机物质，为细菌提供能量和碳源，促进反硝化反应的进行。

二、碱度的计算碱度是指水溶液中碱性物质所占的量。

在硝化反硝化中，强碱性条件对细菌的生长和代谢有一定的影响。

因此，合理控制碱度是保证硝化反硝化顺利进行的重要因素。

常用的计算碱度的方法有以下几种：1.pH法pH是衡量水溶液酸碱程度的指标，与碱度密切相关。

一般来说，当pH在7.0-8.5之间时，硝化和反硝化的效果较好。

因此，可以通过测定水样的pH值来初步评估碱度的情况。

2.碱定法碱定法是一种量化测定碱度的方法。

常用的碱定方法有酸碱滴定法和酸碱指示剂法。

通过向水样中加入酸或碱滴定剂，直到水样的酸碱度发生变化，从而计算出水样中的碱度。

3.碳酸盐盐度法碳酸盐盐度法是一种通过测定水样中的碳酸盐盐度来推测碱度的方法。

碳酸盐盐度是指水中溶解的碳酸盐所占的量，可以通过测量水样中的总碱度来计算。

硝化反硝化碱度平衡

污水生物硝化处理工艺pH值控制及碱度核算污水生物硝化处理工艺pH值控制及碱度核算一、影响硝化的重要因素1、pH和碱度对硝化的影响pH值酸碱度是影响硝化作用的重要因素。

硝化细菌对pH反应很敏感，在pH中性或微碱性条件下（pH为8～9的范围内），其生物活性最强，硝化过程迅速。

当pH＞9.6或＜6.0时，硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。

若pH＞9.6时，虽然NH4＋转化为NO2—和NO3—的过程仍然异常迅速，但是从NH4的电离平衡关系可知，NH3的浓度会迅速增加。

由于硝化菌对NH3极敏感，结果会影响到硝化作用速率。

在酸性条件下，当pH＜7.0时硝化作用速度减慢，pH＜6.5硝化作用速度显著减慢，硝化速率将明显下降。

pH＜5.0时硝化作用速率接近零。

pH下降的原因pH下降的原因可能有两个，一是进水中有强酸排入，导致人流污水pH降低，因而混合液的pH也随之降低。

由硝化方程式可知，随着NH3-N被转化成NO3—-N，会产生部分矿化酸度H+，这部分酸度将消耗部分碱度，每克NH3-N转化成NO3—-N约消耗7.14g碱度(以CaC03计)。

因而当污水中的碱度不足而TKN负荷又较高时，便会耗尽污水中的碱度，使混合液中的pH值降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。

如果无强酸排人，正常的城市污水应该是偏碱性的，即pH一般都大于7.0，此时的pH 则主要取决于人流污水中碱度的大小。

所以，在生物硝化反应器中，应尽量控制混合液pH＞7.0，制pH＞7.0，是生物硝化系统顺利进行的前提。

而要准确控制pH，pH＜6.5时，则必须向污水中加碱。

应进行碱度核算。

2、有机负荷的影响在采用曝气生物滤池工艺进行硝化除氮时，NH4-N的去除在一定程度上取决于有机负荷。

当有机负荷稍高于3.0kgBOD／(m3滤料·d)时，NH3-N的去除受到抑制；当有机负荷高于4.0kgBOD/（m3滤料·d)时，NH3-N的去除受到明显抑制。

生物脱氮原理碳源计算公式

生物脱氮原理碳源计算公式引言。

生物脱氮是一种环保的氮污染治理技术，通过微生物的作用将废水中的氨氮转化为氮气排放到大气中，达到净化水质的目的。

在生物脱氮过程中，碳源的供应对于微生物的生长和氨氮的转化起着至关重要的作用。

因此，准确计算生物脱氮过程中所需的碳源量对于工程设计和运行管理具有重要意义。

生物脱氮原理。

生物脱氮是利用硝化细菌和反硝化细菌的作用将废水中的氨氮转化为氮气的过程。

在生物脱氮系统中，硝化细菌将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，而反硝化细菌则将硝酸盐还原为氮气。

这一过程需要大量的碳源来提供能量和碳源供应。

碳源计算公式。

在生物脱氮系统中，碳源的计算可以通过以下公式进行：碳源需求量 = 氨氮去除量× 5.07 + 硝态氮去除量× 3.43。

其中，氨氮去除量和硝态氮去除量分别为废水中氨氮和硝态氮的去除量，单位为kg/d；5.07和3.43分别为氨氮和硝态氮的理论碳需求系数。

碳源需求量的计算。

以某废水处理厂为例，废水中的氨氮去除量为100kg/d，硝态氮去除量为80kg/d，那么根据上述公式，碳源的需求量可以计算如下：碳源需求量 = 100 × 5.07 + 80 × 3.43 = 507 + 274.4 = 781.4kg/d。

因此，该废水处理厂在生物脱氮过程中需要提供约781.4kg/d的碳源来满足微生物的生长和氨氮、硝态氮的转化需求。

碳源的选择。

在生物脱氮系统中，常用的碳源包括甲醇、乙醇、乙二醇、乙酸、乳酸等有机物质，其中甲醇是应用最为广泛的一种碳源。

在选择碳源时，需要考虑碳源的价格、供应稳定性、对微生物的毒性以及对环境的影响等因素。

同时，还需要根据废水的水质特点和处理工艺的要求来确定最适合的碳源类型和用量。

碳源的供应方式。

碳源的供应方式通常包括间歇供应和连续供应两种方式。

间歇供应是指根据废水的水质变化和处理工艺的需要，在特定的时间段内向生物脱氮系统中添加碳源；而连续供应则是通过设备和管道将碳源连续地注入到生物脱氮系统中。

干货收藏｜污水脱氮反硝化碳源计算常用公式汇总！

⼲货收藏｜污⽔脱氮反硝化碳源计算常⽤公式汇总！污⽔进⾏反硝化时，需要⼀定的碳源，教科书、⽂献中都有参考数据，但是具体怎么得出的，很多⼈不清楚。

我们说的C，其实⼤多数时候指的是COD（化学需氧量），即所谓C/N实际为COD/N，COD是⽤需氧量来衡量有机物含量的⼀种⽅法，如甲醇氧化的过程可⽤（1）式所⽰，⼆者并不相同，但⼆者按照⽐例增加，有机物越多，需氧量也越多。

因此，我们可以⽤COD来表征有机物的变化。

CH3OH+1.5O2CO2+2H2O（1）1. 反硝化的时候，如果不包含微⽣物⾃⾝⽣长，⽅程式⾮常简单，通常以甲醇为碳源来表⽰。

6NO3-+5CH3OH3N2+5CO2+7H2O+6OH-（2）由（1）式可以得到甲醇与氧⽓（即COD）的对应关系：1mol甲醇对应1.5mol氧⽓，由（2）式可以得到甲醇与NO3-的对应关系，1mol甲醇对应1.2molNO3-，两者⽐较可以得到，1molNO3--N对应1.25molO2，即14g N对应40gO2，因此C/N=40/14=2.86。

2. 反硝化的时候，如果包含微⽣物⾃⾝⽣长，如（3）式所⽰。

NO3-+1.08CH3OH0,065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-（3）同样的道理，我们可以计算出C/N=3.70。

3. 附注：本来事情到这⾥已经算完了，但是偶还想发挥⼀下第⼀种情况，以下计算只是⼀种化学⽅程式的数学计算，不代表真的发⽣这样的反应。

如果我们把（1）、（2）两式整理，N2+2.5O2+2OH-2NO3-+H2O有负离⼦不⽅便，我们在两边减去2OH-，N2+2.5O2N2O5其中，N源于NO3-，O可以代表有机物，因此，对应不含微⽣物⽣长的反硝化的理论碳源的需求量，实际就是相当于把N2氧化成N2O5的需氧量，进⼀步说就是N2O5分⼦中O/N的质量⽐。

这样就更简单了，C/N=16×5/(14×2)=20/7=2.86。

干货硝化反硝化的碳源、碱度的计算

干货！硝化反硝化的碳源、碱度的计算！一、硝化细菌硝化反应过程：在有氧条件下，氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。

他包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌（Nitrosomonas sp）参与将氨氮转化为亚硝酸盐的反应；硝酸菌（Nitrobacter sp）参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应，亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用CO2、CO32-、HCO3-等做为碳源，通过NH3、NH4+、或NO2-的氧化还原反应获得能量。

硝化反应过程需要在好氧（Aerobic或Oxic）条件下进行，并以氧做为电子受体，氮元素做为电子供体。

其相应的反应式为：亚硝化反应方程式：55NH4++76O2+109HCO3→C5H7O2N﹢54NO2-+57H2O+104H2CO3硝化反应方程式：400NO2-+195O2+NH4-+4H2CO3+HCO3-→C5H7O2N+400NO3-+3H2O硝化过程总反应式：NH4-+1.83O2+1.98HCO3→0.021C5H7O2N+0.98NO 3-+1.04H2O+1.884H2CO3通过上述反应过程的物料衡算可知，在硝化反应过程中，将1克氨氮氧化为硝酸盐氮需好氧4.57克（其中亚硝化反应需耗氧3.43克，硝化反应耗氧量为1.14克），同时约需耗7.14克重碳酸盐（以CaCO3计）碱度。

在硝化反应过程中，氮元素的转化经历了以下几个过程：氨离子NH4-→羟胺NH2OH→硝酰基NOH→亚硝酸盐NO2-→硝酸盐NO3-。

二、反硝化细菌反硝化反应过程：在缺氧条件下，利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从无水中逸出，从而达到除氮的目的。

反硝化是将硝化反应过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程，反硝化菌是一类化能异养兼性缺氧型微生物。

当有分子态氧存在时，反硝化菌氧化分解有机物，利用分子氧作为最终电子受体，当无分子态氧存在时，反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N3+和N5+做为电子受体，O2-作为受氢体生成水和OH-碱度，有机物则作为碳源提供电子供体提供能量并得到氧化稳定，由此可知反硝化反应须在缺氧条件下进行。

硝化,反硝化,碱度,DO与pH值关系

硝化系统与pH值关系(2007-05-19 22:51:41)分类：七彩水质专题发生硝化反应，那么必须控制污泥龄大于硝化细菌的世代时间方可。

按照污水处理的理论，硝化细菌世代周期5~8天,反硝化细菌世代周期15天左右。

碱度是为硝化细菌提供生长所需营养物质，氧化1mg NH4-N需要碱度7.14 mg。

硝化过程只有在污泥负荷<0.15kgBOD/(k gSS·d)时才会发生。

在反应过程中氧化1kg氨氮约消耗4.6kg氧，同时消耗约7.14kg碳酸钙碱度。

为保证硝化作用的彻底进行，一般来说出水中应有剩余碱度。

合适的pH是微生物发挥最佳活性必须的，一般微生物要在pH6-9范围内比较合适。

实际上，因为水质的差异，相同pH的水，碱度可以相差很多。

对于A/O工艺。

其中硝化液回流进行反硝化，这样可以利用原污水中的有机物做为反硝化的电子供体，同时可提供部分碱度，抵消硝化段的部分碱度消耗。

该工艺脱氮率的提高要靠增加回流比实现，但回流比不宜太高，否则回流混合液中夹带的DO会影响到反硝化段的缺氧状态，另外回流比增大，运行费用也会增加。

水的碱度是指水中含有能接受氢离子的物质的量，例如氢氧根,碳酸盐,重碳酸盐,磷酸盐,磷酸氢盐,硅酸盐,硅酸氢盐,亚硫酸盐,腐植酸盐和氨等，都是水中常见的碱性物质，它们都能与酸进行反应。

因此，选用适宜的指示剂,以酸的标准溶液对它们进行滴定，便可测出水中碱度的含量.。

碱度可分为酚酞碱度和全碱度两种。

酚酞碱度是以酚酞作指示剂时所测出的量,其终点的pH值为8.3;全碱度是以甲基橙作指示剂时测出的量,终点的pH值为4.2.若碱度很小时,全碱度宜以甲基红-亚甲基蓝作指示剂,终点的pH值为5.0。

碱度以CaCO3（碳酸钙）浓度表示，单位为mg/l。

PH的值是H离子浓度的体现，当PH=7是，说明H离子浓度为10的-7次幂，所以OH离子的浓度也是10的-7次幂，为中型，当PH=8时，H离子浓度为10的-8次幂，OH离子浓度是10的-6次幂，这都是H离子的浓度小于1mol/L时的计算方法，当H离子浓度大于1时，就不用了。

总碱度核算

日处理量Q：80000m³/d 进水B OD100mg/L 进水氨氮57.2mg/L 进水碱度105mg/L 进水总氮78.5mg/L 出水BOD20mg/L 出水氨氮25mg/L 曝气池出水碱度136mg/L 出水总氮55mg/L硝化过程中需要的碱度量可按下式计算：碱度＝7.14×Q ΔCNH3-N×10—3 (1)式中：Q为进入滤池的日平均污水量，m3／d；ΔCNH3-N为进出滤池NH3-N浓度的差值，mg／L；7.14为硝化需碱量系数，kg碱度／kgNH3-N。

对于含氨氮浓度较高的工业废水，通常需要补充碱度才能使硝化反应器内的pH值维持在7.2～8.0之间。

计算公式如下：碱度＝K×7.14×Q ΔCNH3-N×10—3 (2)式中，K为安全系数，一般为1.2～1.3。

要使生物硝化顺利进行，必须满足下式：ALKw＋ALKc+ALKf＞ALKN＋AlKE （3）如果碱度不足，要使硝化顺利进行，则必须投加纯碱，补充碱度。

投加的碱量可按下式计算：ΔALK＝（ALKN＋ALKE）—（ALKw＋ALKc+ALKf）（4）式中：ΔALK为系统应补充的碱度，mg／L；ALKN 为生物硝化消耗的碱量；ALKN一般按硝化每kgNH3-N消耗7.14kg碱计算。

ALKF 为生物反硝化产生的碱量；ALKF一般按反硝化每kgNO3-N产生3.57kg碱计算。

ALKE 为混合液中应保持的碱量，ALKE一般按曝气池排出的混合液中剩余50mg/L碱度(以Na2CO3计)计算。

ALKw 为原污水中的总碱量；ALKc 为BOD5分解过程中产生的碱量；ALKc与系统的SRT有关系：当SRT＞20d时，可按降解每千克BOD5产碱0.1kg计算；当SRT＝10～20d时，按0.05kgALK/kgBOD5；当SRT＜10d时，按0.01gALK/kgBOD5。

碱度校核7.14mg碱度；0.1mg碱度；3.57mg碱度；原水中碱度为ALKw=8400Kg/d分解BOD产生碱度ALKc=640Kg/d （以泥龄为20d计）生物硝化消耗碱度ALKN=18392.64Kg/d 生物反硝化产生的碱度ALKf=6711.6Kg/d 曝气池排出碱度ALKE=10880Kg/d 按曝气池排出液中剩余50mg/L碱度计算ALKw＋ALKc+ALKf＝15751.6Kg/dALKN＋ALKE＝29272.64Kg/d结果判定：ALKw＋ALKc+ALKf ≯ALKN＋ALKE处理意见：该硝化系统内碱源不足。

(完整版)氧化沟设计计算

设计处理水量Q＝300m 3/d=12.50m 3/h进水COD Cr =1620mg/LCOD Cr =324mg/L BOD 5=S 0=840mg/LBOD 5=S z =126mg/L TN=250mg/LTN=30mg/L NH 4+-N=180mg/LNH 4+-N=18mg/L 碱度S ALK =280mg/LpH＝7.2SS=180mg/LSS=C e =20mg/L f=MLVSS/MLSS=0.74000mgMLSS/L 采用最小污泥龄30d曝气池出水溶解氧浓度2mg/L 衰减系数Kd=0.05d-1活性污泥产率系数Y＝0.5mgMLSS/m gBOD 5夏季平均温度T1＝25℃20℃时反硝化速率常数q dn,20＝0.07冬季平均温度T2＝15℃反硝化温度校正系数= 1.09剩余碱度100mg/L硝化反应安全系数K= 2.5所需碱度7.14mg碱度/mgNH 4-N氧化硝化所需氧= 4.6mgO2/mgN H 4-N 产出碱度 3.57mg碱度/mgNO 3+-N还原反硝化可得到氧= 2.6mgO2/mgN O 3+-N 反硝化时溶解氧浓度0.2mg/L若生物污泥中约含12.40%的氮用于细胞合成459m 31.53d =36.72h kgNO 3--N/kgMLVSS （二）设计计算1 好氧区容积计算好氧池水力停留时间t 1= 氧化沟工艺设计计算（一）设计参数：进水水质：出水水质：混合液浓度X＝1(1d Q(So-Se)cc)Y V X K θθ==+5.31kg/d 即TKN中有TKN×1000/300=17.71mg/L 故需氧化的[NH 4-N]=144.29mg/L 需还原的[NO 3+-N]=43.29mg/L ( 1.42d=33.98h 设计取V=900m 3设计有效水深h= 3.5m 5.5m 则所需沟的总长度L=46.75m 22.5m 实际有效容积=1198.87m 3 4.00d (1)硝化消耗碱度=1030.25mg/L(2)反硝化产生碱度=154.54mg/L(3)去除BOD 5产生碱度=71.4mg/L(4)剩余碱度=175.69mg/L0.85β=0.95CS(20)=9.17θ= 1.024C S(25)=8.38总水力停留时间t=d kg/dkg/(kg.d)m 3kg/d 2.95V=V 1+V 2=88442.84按设定条件 α=254.17设计宽度b=取直线沟段长=实际停留时间t'=4 碱度平衡计算5 实际需氧计算6 标准需氧量计算(2)用于细胞合成的TKN=缺氧池水力停留时间t 2=3 氧化沟总池容积425m 32 缺氧区容积计算1(1d Q(So-Se)cc)Y V X K θθ==+dQ(So-Se)v 1+K c Y W θ==20,201.09(1)T D dn q q DO -=⨯-=2q v TD N V X ⨯==1() 1.420.68Q o e v=S S D W -=-(2)硝化需氧量218.7kg/d (3)反硝化产氧量33.76kg/d 250mg/L Xr=10000mg/L(4)硝化剩余污泥NH 4-N需氧量16.79kg/d (5)总氧量422.31kg/d 27.54m 3/d 99.20%3.44678.83m 3/d m3/d kg/d kg/d 187.5D4=0.56×W V ×f=D=D1+D2-D3-D4=8 剩余污泥量W=W V +X 1Q-XeQ=取污泥含水率P＝D 2=4.5×Q(N 0-Ne)=7 污泥回流量计算D3=2.6×Q×N T =按设定条件 X 0=由QX +Qr=(Q+Qr)X 得254.171() 1.420.68Q o e v=S S D W -=-(20)0(-20)()[]S T S T DC R C C αβθ==-⨯r r =0Q(X-X )Q ＝X -X V =剩W ＝1000(1-P)。

污水处理技术之关于硝化反硝化的碳源、碱度的计算

污水处理技术之关于硝化反硝化的碳源、碱度的计算一、硝化细菌硝化反应过程：在有氧条件下，氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。

他包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌（N i t r o s o m o n a s s p）参与将氨氮转化为亚硝酸盐的反应；硝酸菌（N i t ro b a c t e r s p）参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应，亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用C O2、C O32-、H C O3-等做为碳源，通过N H3、N H4+、或N O2-的氧化还原反应获得能量。

硝化反应过程需要在好氧（A e ro bi c或O x i c）条件下进行，并以氧做为电子受体，氮元素做为电子供体。

其相应的反应式为：亚硝化反应方程式：55N H4++76O2+109H C O3→C5H7O2N﹢54N O2-+57H2O+104H2C O3硝化反应方程式：400N O2-+195O2+N H4-+4H2C O3+H C O3-→C5H7O2N+400N O3-+3H2O硝化过程总反应式：N H4-+1.83O2+1.98H C O3→0.021C5H7O2N+0.98N O3-+1.04H2O+1.884H2C O3通过上述反应过程的物料衡算可知，在硝化反应过程中，将1克氨氮氧化为硝酸盐氮需好氧4.57克（其中亚硝化反应需耗氧3.43克，硝化反应耗氧量为1.14克），同时约需耗7.14克重碳酸盐（以C a C O3计）碱度。

在硝化反应过程中，氮元素的转化经历了以下几个过程：氨离子N H4-→羟胺N H2O H→硝酰基N O H→亚硝酸盐N O2-→硝酸盐N O3-。

二、反硝化细菌反硝化反应过程：在缺氧条件下，利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从无水中逸出，从而达到除氮的目的。

反硝化是将硝化反应过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程，反硝化菌是一类化能异养兼性缺氧型微生物。

当有分子态氧存在时，反硝化菌氧化分解有机物，利用分子氧作为最终电子受体，当无分子态氧存在时，反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N3+和N5+做为电子受体，O2-作为受氢体生成水和O H-碱度，有机物则作为碳源提供电子供体提供能量并得到氧化稳定，由此可知反硝化反应须在缺氧条件下进行。

污水处理技术之关于硝化反硝化的碳源碱度的计算

污水处理技术之关于硝化反硝化的碳源碱度的计算硝化反硝化是一种常用的污水处理技术，通过利用硝化细菌和反硝化细菌对有机废水中的氨氮和硝酸盐氮进行氧化还原反应，从而将污水中的氮化合物去除。

在硝化反硝化过程中，碳源碱度是一个重要的参数，可以影响到碳源的利用率以及反硝化的效果。

碳源碱度是指用于提供有机物质的碳源的碱性程度，通常以水溶液中的pH值表示。

在硝化反硝化过程中，有机废水中的有机物质作为碳源被硝化细菌利用生成亚硝酸盐，并被反硝化细菌利用生成氮气。

有机物质的供碳程度与碳源碱度有关，碳源碱度的提高可以促进硝化反硝化反应的进行。

在计算碳源碱度时，可以采用碳源供碳系数和pH值之间的关系来确定。

碳源供碳系数是指单位碳源投加量能够供给到的单位氮源碱度上升量。

碳源供碳系数可以通过实验测定得到，具体方法是将硝酸根添加到含有30 mg/L有机物质浓度的废水中，测定溶液的pH值变化。

然后根据pH值变化量和硝酸根的投加量计算得到碳源供碳系数。

根据碳源供碳系数和pH值，可以计算出碳源碱度。

具体计算方法如下：1.计算碳源供碳量：单位氮源碱度的上升量除以碳源供碳系数得到碳源供碳量。

2.计算碳源碱度变化量：碳源供碳量除以废水样品的体积得到碳源碱度变化量。

3.计算碳源碱度：将废水样品的初始pH值加上碳源碱度变化量，得到最终的碳源碱度。

通过以上计算方法，可以根据废水样品的pH值和碳源供碳系数确定硝化反硝化过程中的碳源碱度。

根据实际情况的不同，可以选择不同的碳源和调整碳源碱度，以提高硝化反硝化的效率。

总之，碳源碱度对硝化反硝化过程有着重要的影响。

通过计算碳源碱度，可以确定碳源的碱性程度，并调整碳源的投加量以满足硝化反硝化的需要。

这对于污水处理工程的设计和操作具有重要意义，能够提高污水处理的效果。

污水处理干货：硝化-反硝化工艺

污水处理干货：硝化-反硝化工艺随着环保政策的日趋严格，对氮磷的严格要求日益突出，我们如果依旧以去除有机物的思路设计污水处理站，将导致污水处理站难以挖掘生化工艺的潜力，总氮去除效率跟不上，导致后期的重复建设，同时没能充分利用原有污水处理站的有机物营养，而致使投资运行成本提高。

掌握更深度的污水处理知识，对提升环保技能水平、降低投资与运行成本至关重要。

一、硝化与反硝化基础知识废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。

生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。

1、硝化与反硝化（一）硝化在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。

反应过程如下：亚硝酸盐菌（8-36h）NH4++3/2O2→NO2-+2H++H2O-△E E=278。

42KJ第二步亚硝酸盐转化为硝酸盐：酸盐菌（12-59h）NO-+1/2O2 →NO3--△E △E=278。

42KJ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=351KJNH4++1。

83O2+1。

98HCO3-→0。

02C5H7O2N+0。

98 NO3-+1。

04 H2O+1。

88H2CO3 由上式可知：（1）在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4。

57g；（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） 7。

lg。

（3）水中BOD不宜过高，20mg/L以下，否则会使增值速率较大的异氧细菌迅速增殖，使自养型的硝化细菌受到排挤，难以形成优势菌种，使硝化反应难以进行。

（1）pH值当pH值为8。

0～8。

4时（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，维持pH 值在7。

5以上；（2）温度温度高时，硝化速度快。

反硝化和硝化区别

反硝化和硝化区别 Prepared on 24 November 2020
生物脱氮过程中的硝化和反硝化，把这两个过程专门针对性的作一个对比，其实对于加深对两个过程的认识，帮助还是挺大的，下面就本人对这两过程的了解作一对比：1、菌种方面的对比：从对氧气需求的角度，硝化菌是好氧菌，反硝化菌是兼氧菌；从对有机物的需求角度，硝化菌是化能自养菌，反硝化菌是异养菌；2、两种过程对碱度的要求：硝化过程消耗碱度，没有足够的碱度缓冲pH值会下降；而反硝化产生碱度，但还不足以弥补硝化所消耗的碱度；3、基于上述特征对运行参数的控制：（1）碳源。

反硝化需碳源，所以大部分脱氮工艺采用前置反硝化，既可充分利用原水中的碳源，也可为后续硝化去除BOD5。

有时也补充外加碳源，如加入甲醇；而硝化要求进水BOD5最好不超过20mg/L，否则有机物对自养硝化菌会产生毒性，或者硝化池内异养菌大量生长与硝化菌争夺氧气。

（2）溶解氧，反硝化池保持缺氧环境，硝化池保持好氧环境。

（3）碱度，反硝化前置，产生的碱度可部分补偿后续硝化消耗的碱度，若原水中碱度不足，还需向硝化池中额外补充碱度。

（4）泥龄的控制，反硝化菌是异养菌，世代期与一般异养菌类似，而硝化菌是自养菌，世代时间长，因此硝化池需较长的泥龄才可保证硝化菌的正常生长。

硝化反硝化系统加碱量如何计算

硝化反硝化系统加碱量如何计算一、硝化细菌硝化反应过程：在有氧条件下，氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。

他包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌（Nitrosomonas sp）参与将氨氮转化为亚硝酸盐的反应；硝酸菌（Nitrobacter sp）参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应，亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用CO2、CO32-、HCO3-等做为碳源，通过NH3、NH4+或NO2-的氧化还原反应获得能量。

硝化反应过程需要在好氧（Aerobic 或Oxic）条件下进行，并以氧做为电子受体，氮元素做为电子供体。

其相应的反应式为：亚硝化反应方程式：55NH4++76O2+109HCO3→C5H7O2N﹢54NO2-+57H2O+104H2CO3硝化反应方程式：400NO2-+195O2+NH4-+4H2CO3+HCO3-→C5H7O2N+400NO3-+3H2O硝化过程总反应式：NH4-+1.83O2+1.98HCO3→0.021C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.884H2CO3通过上述反应过程的物料衡算可知，在硝化反应过程中，将1g氨氮氧化为硝酸盐氮需好氧4.57g（其中亚硝化反应需耗氧3.43g，硝化反应耗氧量为1.14g），同时约需耗7.14g重碳酸盐（以CaCO3计）碱度。

在硝化反应过程中，氮元素的转化经历了以下几个过程：氨离子NH4-→羟胺NH2OH→硝酰基NOH→亚硝酸盐NO2-→硝酸盐NO3-。

二、反硝化细菌反硝化反应过程：在缺氧条件下，利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出，从而达到除氮的目的。

反硝化是将硝化反应过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程，反硝化菌是一类化能异养兼性缺氧型微生物。

当有分子态氧存在时，反硝化菌氧化分解有机物，利用分子氧作为最终电子受体，当无分子态氧存在时，反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N3+和N5+做为电子受体，有机物则作为碳源提供电子供体提供能量并得到氧化稳定，由此可知反硝化反应须在缺氧条件下进行。

氧化沟设计计算公式表

25 ℃
15 ℃
100 mg/L mg碱度/mgNH4-
7.14 N氧化 mg碱度/mgNO3+-
3.57 N还原
0.2 mg/L
混合液浓度X＝曝气池出水溶解氧浓度活性污泥产率系数 Y＝
20℃时反硝化速率常数 qdn,20＝反硝化温度校正系数= 硝化反应安全系数 K=
硝化所需氧=
氧化沟工艺设计计算
设计处理水量Q＝
300 m3/d=
进水水质：
进水CODCr= BOD5=S0= TN= NH4+-N=
碱度SALK= SS=
1620 mg/L 840 mg/L 250 mg/L 180 mg/L 280 mg/L 180 mg/L
（一）设计参数：
12.50 m3/h
出水水质：
CODCr=
(4)硝化剩余污泥 NH4-N需氧量
D4=0.56×WV×f=
(5)总氧量 D=D1+D2-D3-D4=
254.17 218.7 33.76 16.79 422.31
kg/d
kg/d
R0
DCS (20) [ CS(T ) C] (T -20)
678.83
kg/d
7 污泥回流量计算
kg/d 按设定条件 X0=
5.5 m 22.5 m
4.00 d
4 碱度平衡计算
(1)硝化消耗碱度= (2)反硝化产生碱度=
(3)去除BOD5产生碱度= (4)剩余碱度=
1030.25 mg/L 154.54 mg/L
71.4 mg/L 175.69 mg/L
5 实际需氧计算
(1)碳化需氧量
D1 Q(So Se) 1.42Wv= 0.68

反硝化需要多少碳源

对于碳源，一般是指的是COD(化学需氧量)，有机物越多COD就越多。

因此，我们可以用COD来表征有机物的变化。

如果在污水中的碳源不足就需要人工投加的碳源也就是简单的有机化合物，便于微生物吸收利用，有利于反硝化细菌的生长繁殖。

那么反硝化具体需要多少碳源，我们来了解一下。

反硝化1mg的硝酸盐氮理论消耗2.87mg的COD，一般4mg的COD即可满足反硝化的需求。

具体的碳源需要量还有结合很多的因素计算得出。

反硝化过程中如果包含微生物自身生长我们可以计算出C/N=3.70。

对应不含微生物生长的反硝化的理论碳源的需求量，实际就是相当于把N2氧化成N2O5的需氧量，进一步说就是N2O5分子中O/N的质量比。

C/N=16×5/(14×2)=20/7=2.86依次可以类推出NO2--N的纯反硝化的理论C/N比是N2O3分子中O/N的质量比=16×3/(14×2)=12/7=1.71 理论上只要CN比为2.86时，就可以完全脱氮，如果在加上微生物自身生长，CN比为3.70时可以完全脱氮，但是理论终究是理论，并没有考虑内回流所携带的氧气。

正常情况下，反硝化菌只有在消耗完内回流携带的氧气之后才进行反硝化，所有，这一部分的氧气也是消耗了碳源，一般AO脱氮工艺的CN比控制在4-6之间。

污水厂的管理的核心在于对污水厂内的微生物的管理，为这些微生物提供充足的营养和环境是每个污水厂运行管理人员需要认真进行的工作。

但是由于饮食习惯的地区差异，工业企业的生产废水排放，处理水量的大小等等因素，实际进入污水厂的污水水质中的C:N:P的营养比例并不是按照微生物生长所需的100：5：1的，正是由于进水水质中的比例失衡，才造成了污水厂运行人员对碳源甚至营养物质的探讨。

相信上述的想关内容能帮助您了解反硝化的有关信息。

感谢您的关注。

污水深度处理硝化和反硝化

污水深度处理的硝化与反硝化一。

硝酸菌的细胞组织表示为C5H7NO255NH+4+76O2+109HCO-3———C5H7NO2+54NO-2+57H2O+104H2Co3亚硝酸菌400 NO2+ NH+4+4 H2Co3+ HCO-3+195 O2——— C5H7NO2+3 H2O+400 NO-3硝酸菌NH+4+1.86 O2+1.98HCO-3——— 0.02C5H7NO2+1.04H2O+0.98 NO-3+1.88H2Co3硝酸菌(3) 保证硝化反应正常进行的必要条件：pH 8~9水温亚硝酸菌反应最佳温度t=35 0C t>15 0CDO 2 ~ 3 mg / L > 1.0 mg / L硝化1克NH3—N：消耗4。

57克O2消耗7。

14克碱度（擦C a Co3计）生成0。

反硝化池脱氮速度计算公式

反硝化池脱氮速度计算公式反硝化过程是指在污水处理过程中，将氨氮转化为氮气释放到大气中的过程。

通过反硝化，可以有效地降低污水中的氨氮含量，达到脱氮的目的。

为了计算反硝化池的脱氮速度，我们需要关注以下几个因素：1.反硝化菌浓度：反硝化过程需要反硝化菌的参与，菌群的浓度对反硝化速度有着重要影响。

反硝化菌浓度越高，反硝化速度越快。

一般来说，反硝化菌浓度可以通过测量污水中的亚硝酸盐（NO2-）或亚硝酸氮（NO2-N）来间接判断。

亚硝酸氮的浓度可以通过分光光度法、高效液相色谱法等方法进行测定。

2.有机碳源：反硝化过程中，有机碳是反硝化菌进行代谢和生长所需的能源。

通过向反硝化池中加入适量的有机碳源，可以促进反硝化过程的进行。

常用的有机碳源包括乙酸、丙酸、甲醇等。

有机碳源的投加量需要根据具体情况来确定，过量的有机碳源会导致污水处理系统过载，而不足的有机碳源则会限制反硝化菌的生长。

3.温度和pH值：温度和pH值是影响反硝化过程的重要因素。

适宜的温度和pH值可以提高反硝化速度。

一般来说，反硝化过程的最适温度在20-30摄氏度之间，最适pH值在7-8之间。

温度过低会降低反应速率，而温度过高则容易导致反硝化菌的失活。

pH值过高或过低都会对反硝化过程产生不利影响。

4.氧气浓度：反硝化过程是在无氧条件下进行的，因此需要控制污水中的氧气浓度。

过高的氧气浓度会抑制反硝化过程的进行，影响脱氮效果。

可以通过投加硝酸盐还原剂（如亚硫酸盐）来降低污水中的氧气含量。

综上所述，反硝化池脱氮速度的计算公式不存在一个通用的公式，而是需要综合考虑以上提到的多个因素。

根据具体的污水处理系统和运行条件，可以选择适当的公式进行计算。

同时，需要注意的是，反硝化过程受到许多复杂的影响因素，因此实际运行中的脱氮速度可能会有一定的误差。

反硝化产生碱度的原理

反硝化产生碱度的原理反硝化是指通氧条件下，一种或一系列微生物将硝酸盐（NO3-）还原成氮气（N2）的过程。

在这个过程中，产生的氢离子（H+）和碳酸盐（CO3-2）会增加水体或土壤的碱度。

下面将详细介绍反硝化产生碱度的原理。

1.反硝化的步骤反硝化是由多种细菌参与的复杂过程，通常包括以下几个步骤：(1)硝酸盐还原为亚硝酸盐（NO2-）。

首先，一些细菌（如亚硝化细菌）将硝酸盐还原为亚硝酸盐。

此过程中氧分子用作电子受体，并由硝酸盐获得电子。

NO3-+2e-+2H+→NO2-+H2O(2)亚硝酸盐进一步还原为一氧化氮（NO）、氮气（N2）或甲烷（CH4）。

在这一步骤中，另一组细菌（如反硝化细菌）进一步还原亚硝酸盐。

这些细菌将亚硝酸盐还原为一氧化氮、氮气或甲烷。

一氧化氮可进一步还原为氮气。

2NO2-+2H+→N2O+H2O2NO2-+4H+→N2+2H2O2NO2-+8H+→2NH4++2H2O2.碱度的产生在反硝化过程中，硝酸盐的还原会释放出氢离子（H+），使环境酸化。

然而，随着氮气的生成和其他附加反应的发生，一些其他化学物质也被产生，从而增加了整体的碱度。

(1)硝酸盐还原释放氢离子（H+）在硝酸盐还原为亚硝酸盐的过程中，氧分子（O2）被还原为水（H2O），从而释放出氢离子。

NO3-+2e-+2H+→NO2-+H2O(2)亚硝酸盐还原产生碱度亚硝酸盐进一步还原为一氧化氮、氮气或甲烷。

在这一过程中，H+被还原成H2O，从而减少了溶液中的酸度。

产生的水分子会平衡一部分由硝酸盐还原所产生的H+。

2NO2-+2H+→N2O+H2O2NO2-+4H+→N2+2H2O2NO2-+8H+→2NH4++2H2O(3)其他反应产生的碱度反硝化过程中还涉及其他反应，如硝酸还原酶催化氮气生成和一氧化氮还原为氮气。

在这些反应中，水和氨（NH3）等溶解成分也会产生，进一步提高水体或土壤的碱度。

综上所述，反硝化过程引起水体或土壤的碱度升高，主要是由于还原过程中产生的氢离子（H+）被还原为水（H2O），同时其他附加反应产生的物质也会增加碱度。