好氧厌氧硝化反硝化
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。
污水处理中的厌氧工艺与硝化反硝化
05
未来展望
技术改进与创新
开发新型厌氧反应器
针对现有厌氧反应器的不足,研究新型反应器以提高处理效率、 降低能耗和减少污泥产量。
强化生物脱氮技术
深入研究硝化反硝化机理,优化生物脱氮工艺,提高脱氮效率,降 低处理成本。
引入人工智能与自动化技术
利用人工智能和自动化技术对污水处理过程进行智能监控和优化控 制,提高处理效率。
反硝化原理
硝酸盐在反硝化细菌的作用下,被还 原成氮气。这个过程需要缺氧或厌氧 环境,并利用有机物作为电子供体。
硝化反硝化的种类
同步硝化反硝化
在同一反应器中同时进行硝化和反硝化过程 。
异步硝化反硝化
在两个不同的反应器中分别进行硝化和反硝 化过程。
反硝化除磷
在反硝化过程中同时去除磷元素。
03
厌氧工艺与硝化反硝 化的比较
硝化反硝化
适用于处理含有较高氨氮和磷的废水,如生活污水、工业废水等。
优缺点的比较
厌氧工艺的优点包括能够回收能源、 产生较少的剩余污泥等;缺点是处理 时间较长、产出的沼气需要妥善处理 。
硝化反硝化的优点包括能够去除高浓 度的氨氮和磷、减少水体富营养化风 险等;缺点是需要提供充足的氧气、 较高的能耗和较高的投资成本。
04
厌氧工艺与硝化反硝 化的应用实例
厌氧工艺的应用实例
厌氧消化池
用于处理高浓度有机废水,通过厌氧微生物的分解作用,将有机物转化为甲烷和二氧化 碳。
厌氧滤池
适用于处理低浓度有机废水,通过填充生物滤料,使厌氧微生物附着生长,对有机物进 行降解。
硝化反硝化的应用实例
活性污泥法
利用好氧微生物降解有机物,同时进行 硝化反应将氨氮转化为硝酸盐,再通过 反硝化作用将硝酸盐还原为氮气,实现 脱氮。
总氮处理工艺
总氮是水体中的一种重要污染物,它对水生态环境的影响极大。
为了降低水体中总氮的浓度,需要采取相应的处理工艺。
下面将详细介绍几种常见的总氮处理工艺。
一、生物法生物法是目前应用最广泛的总氮处理方法之一,其主要原理是利用微生物降解和转化总氮。
常见的生物法包括曝气法、好氧-厌氧法和硝化/反硝化法。
1. 曝气法:曝气法是通过供氧来促进微生物降解总氮的一种方法。
在曝气池中,通过机械曝气或自然曝气,将氧气引入水体,增加氧气浓度,提高微生物的降解效率。
曝气法适用于低浓度总氮的处理,但对于高浓度总氮的处理效果较差。
2. 好氧-厌氧法:好氧-厌氧法是将水体分成好氧区和厌氧区,使好氧区的微生物进行硝化作用,将氨氮转化为硝态氮;而厌氧区的微生物进行反硝化作用,将硝态氮还原为氮气释放出去。
好氧-厌氧法适用于较高浓度总氮的处理,能够有效地降解总氮。
3. 硝化/反硝化法:硝化/反硝化法结合了硝化和反硝化两个过程。
通过在一定条件下,使水体中的氨氮首先被硝化成硝态氮,然后再通过反硝化过程将硝态氮还原为氮气释放出去。
硝化/反硝化法能够同时去除氨氮和硝态氮,对于处理含氨废水具有较好的效果。
二、化学法化学法是利用化学物质与总氮发生反应来实现总氮的处理。
常见的化学法包括还原法和氧化法。
1. 还原法:还原法是通过添加还原剂,如亚硫酸盐、亚硝酸盐等,将水体中的硝态氮还原为氨氮,进而通过其他方法进一步处理。
还原法适用于处理低浓度硝态氮的水体。
2. 氧化法:氧化法是通过添加氧化剂,如高锰酸钾、过氧化氢等,将水体中的氨氮氧化为硝态氮。
氧化法适用于处理含氨废水,能够将氨氮转化为硝态氮,进而利用其他方法去除。
三、物理法物理法是利用物理过程来实现总氮的处理,常见的物理法包括吸附法和膜分离法。
1. 吸附法:吸附法是通过在水体中添加吸附剂,如活性炭、沸石等,使总氮与吸附剂发生作用,从而将总氮吸附到吸附剂上,达到去除总氮的目的。
吸附法适用于处理低浓度总氮的水体。
反硝化细菌
自养反硝化细菌
自养反硝化细菌利用无机碳化合物(如 CO2, HCO3-)作为它们的碳源。因此,不需要 异养反硝化过程中必需的有机碳。
Thiobacillus denitrificans(脱氮硫杆菌)
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2.1 影响因素
碳氮比
在不同碳氮比(C/N)条件下,其反硝化能力并 不相同。当C/N>5时,脱氮率能达到90%以上。 最适宜的碳氮比是5~6,在此区间能进行完全 的反硝化。当C/N在1~14之间变化时,硝酸盐 还原基本都发生在菌株生长的第4~10h,整 个反硝化过程中亚硝酸盐浓度一直保持在极低 的水平。
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1 、概念及研究现状
1、1 概念
反硝化细菌是能引起反硝化作用的细菌。 多为异养、兼性厌氧细菌。如反硝化杆菌、斯 氏杆菌、萤气极毛杆菌等。它们在氙气条件下, 利用硝酸中的氧,氧化有机物质而获得自身生 命活动所需的能量。反硝化细菌广泛分布于土 壤、厩肥和污水中。可以将硝态氮转化为氮气 而不是铵态氮,与硝化细菌作用不完全相反。
③硝化反应和反硝化反应可在相同的条件和系统下 进行,可简化操作的难度,大大降低投资费用和运行 成本。
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3.中需要 外加碳源这个原因,自养反硝化作用越来越受 到人们的重视。自养反硝化细菌利用无机碳化 合物(如CO2, HCO3-)作为它们的碳源。因此, 不需要异养反硝化过程中必需的有机碳,它有 两个优势: ①不需要投放有机物作为碳源,节省开支; ②产生极少量的污泥,因此将污泥的处理量降 低到最小
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溶解氧DO
一般认为,当DO浓度低于1mg/L时,反 硝化菌具有反硝化活性,但也有个别菌种 的DO耐受性较强,如Pseudomonas sp. 在DO浓度为2mg/L仍具活性,在DO低于 2mg/L时,其反硝化活性随之成反比 ;
厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别
厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别,很多小伙伴容易搞混,本文从两个工艺本身的原理出发写一写两个工艺的异同点!有其他疑问的小伙伴可以到污托邦社区交流!1、短程硝化反硝化生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程,第一步是由亚硝化菌将N H4+-N氧化为N O2--N的亚硝化过程;第二步是由硝化菌将N O2--N 氧化为氧化为N O3--N的过程;然后通过反硝化作用将产生的N O3—N 经由N O2--N转化为N2,N O2--N是硝化和反硝化过程的中间产物。
1975年V o e t s等在处理高浓度氨氮废水的研究中,发现了硝化过程中N O2--N积累的现象,首次提出了短程硝化反硝化脱氮的概念。
如下图所示。
比较两种途径,很明显,短程硝化反硝化比全程硝化反硝化减少了N O2-、N O3-和N O3-、N O2-两步反应,这使得短程硝化反硝化生物脱氮具有以下优点:1、可节约供氧量25%。
节省了N O2-氧化为N O3-的好氧量。
2、在反硝化阶段可以节省碳源40%。
在C/N比一定的情况下提高了T N 的去除率。
并可以节省投碱量。
3、由于亚硝化菌世代周期比硝化菌短,控制在亚硝化阶段可以提高硝化反应速度和微生物的浓度,缩短硝化反应的时间,而由于水力停留时间比较短,可以减少反应器的容积,节省基建投资,一般情况下可以使反应器的容积减少30%~40%。
4、短程硝化反硝化反应过程在硝化过程中可以减少产泥25%~34%,在反硝化过程中可以减少产泥约50%。
由于以上的优点,使得短程硝化-反硝化反应尤其适应于低C/N比的废水,即高氨氮低C O D,既节省动力费用又可以节省补充的碳源的费用,所以该工艺在煤化工废水方面非常可行。
2、厌氧氨氧化本文说的厌氧氨氧化是目前的主流的应用的工艺流程(彭永臻院士的短程反硝化暂时不介绍)。
A n a m m o x是在无氧条件下,以氨为电子供体、亚硝酸为电子受体,产生氮气和硝酸的生物反应。
污水处理中的硝化与反硝化过程
污水处理厂的硝化与反硝化应用
污水处理厂是硝化与反硝化过程的重要应用场所,通过硝化反应将有机 氮转化为硝酸盐,再通过反硝化反应将硝酸盐转化为氮气,从而达到去 除氮污染物的目的。
硝化反应通常在好氧条件下进行,由硝化细菌将氨氮氧化成硝酸盐;反 硝化反应则在缺氧条件下进行,由反硝化细菌将硝酸盐还原成氮气。
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硝化反应的微生物学基础
硝化细菌是一类好氧性细菌,能够将氨氮氧化成硝酸盐。
硝化细菌主要包括亚硝化Байду номын сангаас菌和硝化细菌两类,分别负责亚硝化和硝化两个阶段 。
硝化反应的影响因素
溶解氧
硝化反应是好氧反应,充足的溶解氧是保证硝化 反应顺利进行的关键。
pH值
硝化细菌适宜的pH值范围为7.5-8.5。
ABCD
温度
硝化细菌对温度较为敏感,适宜的温度范围为 20-30℃。
应对气候变化
资源回收利用
探索污水处理过程中资源的回收利用,如能源、肥 料等,提高污水处理的经济效益和社会效益。
随着气候变化加剧,污水处理系统需应对极 端天气和自然灾害的挑战,保障硝化与反硝 化过程的稳定运行。
国际合作与交流
加强国际合作与交流,引进先进技术与管理 经验,推动硝化与反硝化技术的创新发展。
害。
城市污水处理中的硝化与反硝化应用
城市污水中的氮污染物主要来源于生活污水和部分工业废水,硝化与反硝化过程在 城市污水处理中具有重要作用。
城市污水处理厂通常采用生物反应器进行硝化与反硝化反应,通过合理控制反应条 件,提高脱氮效率。
城市污水处理中的硝化与反硝化应用可以有效降低水体中氮污染物含量,改善城市 水环境质量。
厌氧 反硝化 好氧 的作用
厌氧反硝化好氧的作用
1. 厌氧作用:
- 厌氧环境是指缺氧或无氧的环境。
- 在厌氧条件下,有机物会通过厌氧发酵过程被分解,产生甲烷、二氧化碳等气体。
- 厌氧作用在污水处理、沼气发酵等领域有重要应用。
2. 反硝化作用:
- 反硝化是一种生物学过程,由反硝化菌将硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气。
- 反硝化过程可以去除水体中过量的硝酸盐和亚硝酸盐,防止富营养化。
- 反硝化在水处理、土壤修复等领域有广泛应用。
3. 好氧作用:
- 好氧环境是指富氧的环境。
- 在好氧条件下,有机物会被好氧微生物分解,产生二氧化碳、水等无害产物。
- 好氧作用在污水处理、堆肥发酵等领域发挥重要作用。
厌氧、反硝化和好氧作用是不同的生物化学过程,在环境治理、资源利用等领域具有重要应用价值。
通过合理利用和组合这些过程,可以实现污染物的有效去除和资源的循环利用。
同步硝化反硝化原理
同步硝化反硝化原理
硝化是指将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程,而反硝化是指将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气气体的过程。
同步硝化反硝化是指同时进行硝化和反硝化的过程。
该过程常应用于废水处理厂等环境中,以去除废水中的氨氮。
在同步硝化反硝化过程中,首先是硝化反应。
硝化反应是由硝化细菌完成的,其中亚硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐,然后亚硝化细菌再将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。
硝化过程需要较高的氧气供应,因此通常在好氧条件下进行。
接下来是反硝化反应。
反硝化反应是由反硝化细菌完成的,其中反硝化细菌将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气气体。
反硝化过程是在缺氧条件下进行的,因此需要提供适量的碳源,并控制氧含量较低。
在同步硝化反硝化过程中,硝化和反硝化两种反应是同时进行的。
这种同步操作使得废水中的氨氮能够被迅速转化为氮气气体,从而实现废水的脱氮。
同步硝化反硝化技术具有高效、省能、无需药剂等优点,因此在废水处理领域得到广泛应用。
好氧反硝化细菌
好氧反硝化细菌好氧反硝化细菌是一类特殊的微生物,它们能够利用氧气进行代谢反应,同时也能在缺氧环境下使用硝酸盐作为氧化剂,将有机物质氧化为无机物质,从而促进污水的处理和环境的净化。
这些细菌在自然界中经常被发现,在生物领域中也被广泛的利用。
好氧反硝化细菌是一类利用硝酸盐和有机质作为菌落生长能量来源的细菌。
它们可以在空气中使用氧气呼吸,同时在缺氧环境中也能够依靠硝酸盐呼吸。
这种能力在微生物界中是非常罕见的。
在实际应用方面,这类细菌在污水处理中被广泛的使用。
这是因为在污水中,厌氧反硝化细菌和好氧反硝化细菌都有利于氮循环的减少。
而好氧反硝化细菌可以在缺氧的情况下消耗过剩的氧气,为厌氧反硝化细菌创造了更适宜的生长环境。
好氧反硝化细菌的发现最早可以追溯到1990年代,当时许多生物学家发现了这种能力的微生物。
这类细菌的金属离子(Cu)样本中,包含着一种叫做亚硝酸酸还原酶的蛋白质酶,可以把亚硝酸还原成氮气。
这种酶在自然界中常常会失去活性,而好氧反硝化细菌则可以通过其他酶的作用将其还原,使得氮循环可以继续进行。
在实际应用方面,好氧反硝化细菌主要用于污水的处理。
这类微生物可以代替传统的曝气池进行氮循环的处理。
在污水处理的过程中,缺氧条件可以促进厌氧细菌的生长和发展,从而促进厌氧反硝化的细胞对氮的吸收,并完成氮的循环。
而好氧反硝化细菌则可以消耗过剩的氧气,同时进行硝酸盐的代谢反应,有效地减少了代谢废物在水中的浓度,实现了对水的净化。
在环境保护和污染治理领域,好氧反硝化细菌成为了非常重要的微生物资源。
这类细菌是一种生物多样性的代表,它们的存在为我们提供了一种更为有效的环境保护手段,可以在未来减少污染,保护地球的生态平衡。
硝化与反硝化
硝化与反硝化利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化1 生物脱氮与同步硝化反硝化在生物脱氮过程中,废水中的氨氮首先被硝化菌在好氧条件下氧化为NO-X,然后NO-X 在缺氧条件下被反硝化菌还原为N2(反硝化)。
硝化和反硝化既可在活性污泥反应器中进行,又可在生物膜反应器中进行,目前应用最多的还是活性污泥法。
硝化菌和反硝化菌处在同一活性污泥中,由于硝化菌的好氧和自养特性与反硝化菌的缺氧和异养特性明显不同,脱氮过程通常需在两个反应器中独立进行(如Bardenpho、UCT、双沟式氧化沟工艺等)或在一个反应器中顺次进行(如SBR)。
当混合污泥进入缺氧池(或处于缺氧状态)时,反硝化菌工作,硝化菌处于抑制状态;当混合污泥进入好氧池(或处于好氧状态)时情况则相反。
显然,如果能在同一反应器中使同一污泥中的两类不同性质的菌群(硝化菌和反硝化菌)同时工作,形成同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification Denitrification简称SND),则活性污泥法的脱氮工艺将更加简化而效能却大为提高。
此外从工程的角度看,硝化和反硝化在两个反应器中独立进行或在同一个反应器中顺次进行时,硝化过程的产碱会导致OH-积累而引起pH值升高,将影响上述两阶段反应过程的反应速度,这在高氨氮废水脱氮时表现得更为明显。
但对SND工艺而言,反硝化产生的OH-可就地中和硝化产生的H+,减少了pH值的波动,从而使两个生物反应过程同时受益,提高了反应效率。
2 实现同步硝化反硝化的途径由于硝化菌的好氧特性,有可能在曝气池中实现SND。
实际上,很早以前人们就发现了曝气池中氮的非同化损失(其损失量随控制条件的不同约在10%~20%左右),对SND的研究也主要围绕着氮的损失途径来进行,希望在不影响硝化效果的情况下提高曝气池的脱氮效率。
①利用某些微生物种群在好氧条件下具有反硝化的特性来实现SND。
研究结果表明,Thiosphaera、Pseadonmonas nautica、Comamonossp.等微生物在好氧条件下可利用NOX-N 进行反硝化。
硝化反硝化知识汇总
硝化反硝化知识汇总1.硝化反应在好氧条件下,通过自养型微生物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。
硝化反应包括亚硝化和硝化两个步骤:2.反硝化反应NO2-+3H(电子供给体-有机物) →0.5 N2+H2O+OH-NO3-+5H(电子供给体-有机物) →0.5 N2+2H2O+OH-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。
反硝化菌为异养型微生物,在缺氧状态时,反硝化菌利用硝酸盐中的氧作为电子受体,以有机物作为电子供体提供能量并被氧化稳定。
反硝化反应方程式为:NO2-+3H(电子供给体-有机物) →0.5 N2+H2O+OH-NO3-+5H(电子供给体-有机物) →0.5 N2+2H2O+OH-3.短程硝化反硝化短程硝化是指NH3生成亚硝酸根,不再生产硝酸根;而由亚硝酸根直接生成N2,称为短程反硝化。
短程硝化反硝化是指NH3--NO2---N2,即可以从水中氨氮去除的一种工艺。
4.影响因素:(1)、pH硝化反应的适宜的pH值为7.0~8.0之间,其中亚硝化菌7.0~7.8时,活性最好;硝化菌在7.7~8.1时活性最好。
当pH 降到5.5以下,硝化反应几乎停止。
反硝化细菌最适宜的pH值为7.0~7.5之间。
考虑到硝化和反硝化两过程中碱度消耗与产生的相互性,同步硝化与反硝化的最适的pH值应为7.5左右。
(2)、溶解氧(DO)硝化过程的DO应保持在2~3mg/L,反硝化过程的DO应保持0.2~0.5mg/L。
反应池内溶解氧的高低,必将影响硝化反应的进程,溶解氧质量浓度一般维持在2~3mg/L,不得低于1mg/L,当溶解氧质量浓度低于0.5~0.7mg/L时,氨的硝态反应将受到抑制。
反硝化通常需在缺氧条件下进行,溶解氧对反硝化有抑制作用,主要是由于氧会与硝酸盐竞争电子供体,同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性。
污水厌氧处理与好氧处理特点比较
污水厌氧处理与好氧处理特点比较污水处理是指将含有有机物、悬浮物、营养物和微生物等污染物质的废水经过一系列的处理工艺,使其达到国家排放标准,保护环境和人类健康。
污水处理过程中,常用的处理方法包括厌氧处理和好氧处理。
本文将对污水厌氧处理和好氧处理的特点进行比较。
一、污水厌氧处理特点1. 适合范围广:厌氧处理适合于高浓度有机废水的处理,如餐饮业、酿酒业、制药业等。
由于厌氧处理不需要氧气供应,因此对氧气需求低,适合处理高浓度有机废水。
2. 产生少量污泥:厌氧处理过程中,由于微生物的生长速度较慢,产生的污泥量较少,减少了后续处理和处置的成本。
3. 产生可再生能源:厌氧处理过程中,有机物质在无氧条件下被微生物分解产生甲烷气体,可作为可再生能源利用,减少对传统能源的依赖。
4. 有利于氮磷去除:厌氧处理过程中,由于缺氧环境下微生物的代谢特点,有利于氮磷的去除,减少对后续处理工艺的负荷。
二、污水好氧处理特点1. 适合范围广:好氧处理适合于低浓度有机废水的处理,如城市生活污水、工业废水等。
好氧处理需要氧气供应,适合处理低浓度有机废水。
2. 处理效果稳定:好氧处理过程中,微生物的生长速度较快,能够迅速分解有机物质,稳定性较好,处理效果相对稳定。
3. 较少产生臭味:好氧处理过程中,由于氧气的存在,有利于微生物的代谢,减少了污水的臭味产生。
4. 适合氮磷去除:好氧处理过程中,由于氧气的存在,有利于硝化和反硝化反应的进行,适合氮磷的去除,减少对后续处理工艺的负荷。
三、污水厌氧处理与好氧处理的比较1. 处理效果:好氧处理相对于厌氧处理,处理效果更为稳定,能够更好地达到国家排放标准。
但在处理高浓度有机废水方面,厌氧处理更具优势。
2. 污泥产生:厌氧处理产生的污泥量较少,减少了后续处理和处置的成本。
而好氧处理产生的污泥量较多,需要进行进一步的处理和处置。
3. 能源利用:厌氧处理过程中产生的甲烷气体可作为可再生能源利用,有利于能源的回收利用。
硝化与反硝化
硝化与反硝化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。
一、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NH4++3/2O22-+2H++H2O-△E △E=第二步亚硝酸盐转化为硝酸盐:硝酸盐菌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氨氮转化为硝酸盐氮时需氧;(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) 。
影响硝化过程的主要因素有:(1)pH值当pH值为~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;(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=~(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负荷应维持在(BOD5)/kg(SS).d以下。
好氧反硝化
好氧反硝化
好氧反硝化是在有氧条件下进行的反硝化反应,它是对污水中含氮物质的去除处理。
好氧反硝化是由一个叫做好氧过程的生物反应所引起,它能够将氨态氮转化成无害的二氧化碳,从而使水体清洁。
好氧反硝化的基本原理是利用污水中的微生物,当有氧存在时,它们会降解氮的含氮物质,将其转化为氨氮和硝酸盐。
接着,通过对污水进行反硝化处理,将氨氮和硝酸盐转化为无害的二氧化碳。
因此,好氧反硝化可以从污水中去除氨态氮,从而改善水质,有利于环境保护。
好氧反硝化的工艺流程一般包括二个主要的部分:一是生化反应部分,即好氧过程;二是反硝化反应部分,即去除氨氮和硝酸盐的反应。
好氧反硝化的生化反应部分,即好氧过程,是由固定的微生物群体在有氧条件下发生的,它们能够将氨态氮转化成硝酸盐和氨氮,从而改变污水的水质。
由于这一反应是由微生物引发的,因此,确保微生物群体保持活力是这一过程的关键。
好氧反硝化的反硝化反应部分,即去除氨氮和硝酸盐的反应,是采用化学方法实现的,常用的方法有催化氧化、化学吸附、活性炭吸附等。
其中,催化氧化法是最常
用的方法,它是利用催化剂(如活性炭、硝酸铵和氧化铜)协同氧气作用,将氨氮和硝酸盐氧化为无害的二氧化碳。
好氧反硝化技术也可以用于废水污染物的处理,它不但可以有效去除氨态氮,而且还可以控制污染物的浓度,减少水体的污染。
此外,由于反硝化反应可以减少污水的氨态氮含量,因此,这种技术也可以用于改善水体的水质,有助于环境保护。
总之,好氧反硝化是一种有效的污水处理技术,它可以有效去除氨态氮,可以改善水体的水质,并有利于环境保护。
硝化反应和反硝化反应
一、硝化反应在好氧条件下,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。
硝化反应包括亚硝化和硝化两个步骤:NH4++1.5O2 NO2-+H2O+2H+NO2-+0.5O2NO3-硝化反应总方程式:NH3+1.86O2+1.98HCO3- 0.02C5H7NO2+1.04H2O+0.98NO3--+1.88H2CO3若不考虑硝化过程硝化菌的增殖,其反应式可简化为NH4++2O2 NO3-+H2O+2H+从以上反应可知:1)1gNH4+-N氧化为NO3- 需要消耗2*50/14=7.14g碱(以CaCO3计)2)将1gNH4+-N氧化为NO2--N需要3.43gO2,氧化1gNO2--N需要1.14gO2,所以氧化1gNH4+-N需要4.57gO2。
硝化细菌所需的环境条件主要包括以下几方面:a.DO:DO应保持在2-3mg/L。
当溶解氧的浓度低于0.5mg/L时,硝化反应过程将受到限制。
b.PH和碱度:PH7.0-8.0,其中亚硝化菌6.0-7.5,硝化菌7.0-8.5。
最适合PH为8.0-8.4。
碱度维持在70mg/L以上。
碱度不够时,应补充碱c.温度:亚硝酸菌最佳生长温度为35℃,硝酸菌的最佳生长温度为35~42℃。
15℃以下时,硝化反应速度急剧下降;5℃时完全停止。
d.污泥龄: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。
对于实际应用中,活性污泥法脱氮,污泥龄一般11~23d。
e.污泥负荷:负荷不应过高,负荷宜0.05-0.15kgBOD/(kgMLSS·d)。
因为硝化菌是自养菌,有机物浓度高,将使异养菌成为优势菌种。
总氮负荷应≤0.35kgTN/(m3硝化段·d),当负荷>0.43kg/(m3硝化段·d)时,硝化效率急剧下降。
环境微生物作业,硝化,反硝化细菌
反硝化细菌和反硝化聚磷菌在污水处理中的运用摘要:微生物法在污水处理过程中起到十分重要的作用。
其中反硝化细菌与反硝化聚磷菌在污水处理中运用更为广泛,本文就对这两种细菌的研究情况作一些简单概述。
关键词:反硝化细菌;反硝化聚磷菌;自养反硝化;好氧反硝化随着人类生活水平的不断提高和工业生产的快速发展,带来越来越严重的水质污染问题。
寻求新的高效污水处理办法也是现在的一大研究方向,微生物处理法在污水处理中有着广泛的运用。
本文着重介绍两种细菌:反硝化细菌和反硝化聚磷菌在污水处理中的一些运用。
一.反硝化细菌反硝化细菌(Denitrifying bacteria) 是一类兼性厌氧微生物,当处于缺氧环境时,反硝化细菌可用硝酸盐、氮化物等作为末端电子受体。
有些反硝化细菌能还原硝酸盐和亚硝酸盐,有些反硝化细菌只能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。
反硝化细菌与污水除氮原理:污水中的含氮有机物经过异养菌的氨化作用转变为氨氮,再经过硝化细菌的硝化作用将氨氮转变为亚硝酸盐和硝酸盐态氮,最后经过反硝化细菌的反硝化作用将亚硝酸盐和硝酸盐还原为NO、N2O ,并最终变为N2,从而将含氮物质从污水处理系统中排出。
当环境中有分子态氧存在时,反硝化细菌氧化分解有机物,利用分子态氧作为最终电子受体。
在无分子态氧存在下,反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体,有机物则作为碳源及电子供体提供能量。
在污水处理中,当溶解氧(DO) 小于或等于0.15mgPL 情况下,反硝化细菌利用污水中的有机碳源(污水中的BOD) 作为氢供体,以硝酸态盐作为电子受体,将硝酸盐还原为NO、N2O 或N2,这既可消除污水中的氮,又可恢复环境的pH稳定性,对污水处理系统的正常运行起重要作用。
在污水处理中反硝化细菌种类很多。
影响污水脱氮过程中反硝化反应的因素:1.有机碳源:一般认为,当污水中的BOD5PT2N 值> 3~5 时,即可认为碳源是充足的,此时不需要补充外加碳源。
反硝化和厌氧氨氧化过程
反硝化和厌氧氨氧化过程
反硝化和厌氧氨氧化是生物学中细菌利用氮化合物进行能量代谢的两种重要过程。
1. 反硝化:反硝化是指在缺氧条件下,一些特殊细菌以硝酸盐为电子受体进行呼吸,将其还原为氮气(N2),从而促使氮的释放。
此过程有助于将土壤中的硝酸盐还原为氮气,并减少土壤中的硝酸盐含量。
这对于土壤生态系统的氮素循环非常重要。
2. 厌氧氨氧化:厌氧氨氧化是指在无氧条件下,厌氧氨氧化细菌利用氨氮进行代谢活动,氨通过一系列的代谢途径最终被氨氧化细菌代谢成为亚硝酸盐(NO2-)。
然后,亚硝酸盐会进一步被厌氧氧化亚硝酸盐细菌(通常是反式亚硝酸细菌)氧化为氮气(N2),从而完成氮的循环和代谢过程。
这两种过程都是生物学中氮素循环的重要环节,对维持生态系统的氮平衡和土壤肥力具有重要作用。
AO生化处理工艺的硝化和反硝化原理及控制参数的汇总
A/O生化处理工艺的硝化和反硝化控制1、基本原理本系统生化处理段采用缺氧/好氧(A/O)工艺,A/O工艺通常是在常规的好氧活性污泥法处理系统前,增加一段缺氧生物处理过程。
在好氧段,好氧微生物氧化分解污水中的BOD5,同时进行硝化反应,有机氮和氨氮在好氧段转化为硝化氮并回流到缺氧段,其中的反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应,使化合态氮变成分子态氮,同时获得同时去碳和脱氮的效果。
这里着重介绍生物脱氮原理。
1) 生物脱氮的基本原理传统的生物脱氮机理认为:脱氮过程一般包括氨化、硝化和反硝化三个过程。
①氨化(Ammonification):废水中的含氮有机物,在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨氮的过程;②硝化(Nitrification):废水中的氨氮在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为NO2-和NO3-的过程;③反硝化(Denitrification):废水中的NO2-和NO3-在缺氧条件下以及反硝化菌(兼性异养型细菌)的作用下被还原为N2的过程。
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%)。
其中硝化反应分为两步进行:亚硝化和硝化。
2、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7.5~8.5,当pH值低于7.0时,硝化反应会受到抑制,但是当pH低于一定值后,硝化反应就会被抑制而停止,所以说如果废水pH由高到低,且pH小于6.5时就可以排除硝化反应导致的pH值降低。
(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。
好氧、厌氧、硝化反硝化
水解酸化池: 水解酸化得作用就是调节废水得pH 值,为后续得生化反应得反应创造条件;因为很多工艺要求水质在一定pH 值范围内,而进水水质往往达不到要求,故要设计酸化池。
水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS 较高得污水处理工艺,就是一个比较重要得工艺。
如果后级接入UASB 工艺,可以大大提高UASB 得容积负荷, 提高去除效率。
水中有机物为复杂结构时,水解酸化菌利用H2O 电离得H+与-OH 将有机物分子中得C- C打开,一端加入H+,一端加入-OH ,可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链,提高污水得可生化性。
水中SS 高时,水解菌通过胞外粘膜将其捕捉,用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢,不完全得代谢可以使SS 成为溶解性有机物,出水就变得清澈了。
这其间水解菌就是利用了水解断键得有机物中共价键能量完成了生命得活动形式。
但就是COD 在表象上就是不一定有变化得,这要根据您在设计时选择得参数与污水中有机物得性质共同确定得长期得运行控制可以让菌种产生诱导酶定向处理有机物,这也就就是调试阶段工艺控制好以后, 处理效果会逐步提高得原因之一。
水解工艺并不就是简单得,设计时要考虑污水中有机物得性质,确定水解得工艺设计,水解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、污泥消解能力、后级配套工艺(U ASB 或接触氧化)。
接触氧化池:生物接触氧化法得反应机理生物接触氧化法就是一种介于活性污泥法与生物滤池之间得生物膜法工艺,其特点就是在池内设置填料, 池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中得填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均得缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁得微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生得气体及曝气形成得冲刷作用会造成生物膜得脱落, 并促进新生物膜得生长,此时,脱落得生物膜将随出水流出池外。
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好氧厌氧硝化反硝化 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】水解酸化池:水解酸化的作用是调节废水的pH值,为后续的生化反应的反应创造条件;因为很多工艺要求水质在一定pH值范围内,而进水水质往往达不到要求,故要设计酸化池。
水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS较高的污水处理工艺,是一个比较重要的工艺。
如果后级接入UASB工艺,可以大大提高UASB的容积负荷,提高去除效率。
水中有机物为复杂结构时,水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开,一端加入H+,一端加入-OH,可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链,提高污水的可生化性。
水中SS高时,水解菌通过胞外粘膜将其捕捉,用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢,不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物,出水就变的清澈了。
这其间水解菌是利用了水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式。
但是COD在表象上是不一定有变化的,这要根据你在设计时选择的参数和污水中有机物的性质共同确定的,长期的运行控制可以让菌种产生诱导酶定向处理有机物,这也就是调试阶段工艺控制好以后,处理效果会逐步提高的原因之一。
水解工艺并不是简单的,设计时要考虑污水中有机物的性质,确定水解的工艺设计,水解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、污泥消解能力、后级配套工艺(UASB或接触氧化)。
接触氧化池:生物接触氧化法的反应机理生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。
生物接触氧化法具有以下特点:1、由于填料比表面积大,池内充氧条件良好,池内单位容积的生物固体量较高,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;2、由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流完全混合,故对水质水量的骤变有较强的适应能力;3、剩余污泥量少,不存在污泥膨胀问题,运行管理简便。
厌氧池:因为厌氧反应分为4个阶段:(1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。
废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。
分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
(2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
(3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
(4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
水解池一般是指水解酸化池,即将整个池子的反应控制在厌氧的前两个阶段,让大分子的物质分解成小分子的易分解的物质,提高废水的B/C 比。
缺氧池,是相对厌氧和好氧来讲,一般是指溶解氧控制在之间的生化系统。
缺氧池缺氧反应是兼性菌参与的生化反应,兼性菌是可以在好氧也可以在厌氧的情况下反应,要求系统的溶解氧在L以下,对温度和pH的要求也没有厌氧反应严格以DO区分,一般小于L就称为厌氧段,大于L小于L称为缺氧段。
厌氧段释磷,缺氧段反硝化脱氮。
缺氧放磷,好氧吸磷,吸磷总量会远远大于放磷,把磷由液相转移到污泥,从水体移除。
水解池和缺氧池的对比:1、水解池因为厌氧反应分为4个阶段:(1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。
废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。
分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
(2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
(3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
(4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
水解池一般是指水解酸化池,即将整个池子的反应控制在厌氧的前两个阶段,让大分子的物质分解成小分子的易分解的物质,提高废水的B/C比。
缺氧池,是相对厌氧和好氧来讲,一般是指溶解氧控制在之间的生化系统。
因此他们的相同点是,都是缺氧的环境,以厌氧和兼氧菌为主(实际运用过程中甚至有时候两者没有很明确的分别)。
不同点是,他们发挥的作用不同(水解池是控制在厌氧的水解酸化阶段,将大分子的物质分解成小分子物质,提高废水的可生化性,便于后续工艺的处理;缺氧池的作用是在去氨氮过程中提供反硝化等作用,并作为好氧池的过渡阶段)另外一般酸化池不曝气,而缺氧池可以选择用穿孔管曝气,适当增加废水中的溶解氧。
好氧池、厌氧池、缺氧池:好氧池就是通过曝气等措施维持水中溶解氧含量在4mg/l左右,适宜好氧微生物生长繁殖,从而处理水中污染物质的构筑物;厌氧池就是不做曝气,污染物浓度高,因为分解消耗溶解氧使得水体内几乎无溶解氧,适宜厌氧微生物活动从而处理水中污染物的构筑物;缺氧池是曝气不足或者无曝气但污染物含量较低,适宜好氧和兼氧微生物生活的构筑物。
不同的氧环境有不同的微生物群,微生物也会在环境改变的时候改变行为,从而达到去除不同的污染物质的目的。
反硝化也称脱氮作用。
反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程。
硝化反硝化与好氧缺氧的关系:就生活污水而言,氮主要是以有机氮和氨氮的形式存在的,无论是有氧还是在无氧环境下有机氮都可以转化成氨氮,只是产物和速率不同而已,这样,氨氮在有氧的环境下,在亚硝酸菌和硝酸菌的作用下发生硝化反应,转化成硝态氮,这个构筑单元一般叫做好氧池,有的也叫曝气池。
硝态氮在反硝化细菌的作用下,在缺氧环境之下发生反硝化反应,生成氮气释放到大气中,完成了脱氮。
这个构筑单元一般叫做缺氧池。
硝化作用硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程。
其作用过程如下:硝化细菌从铵或亚硝酸的氧化过程中获得能量用以固定二氧化碳,但它们利用能量的效率很低,亚硝酸菌只利用自由能的5~14%;硝酸细菌也只利用自由能的5~10%。
因此,它们在同化二氧化碳时,需要氧化大量的无机氮化合物。
土壤中硝化细菌的数量首先受铵盐含量的影响,一般耕地里,每克土中只有几千至几万个。
添加铵盐即可使其数量增至几千万个。
土壤中性偏碱,通气良好,水分为田间持水量的50~70%,温度为10~30℃时,最适宜硝化细菌的生长繁殖,铵盐也能迅速被转化为硝酸盐。
自然界中,除自养硝化细菌外,还有些异养细菌、真菌和放线菌能将铵盐氧化成亚硝酸和硝酸,异养微生物对铵的氧化效率远不如自养细菌高,但其耐酸,并对不良环境的抵抗能力较强,所以在自然界的硝化作用过程中,也起着一定的作用。
反硝化作用也称脱氮作用。
反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程。
微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途,一是利用其中的氮作为氮源,称为同化性硝酸还原作用:NO3-→NH4+→有机态氮。
许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。
另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体,把硝酸还原成氮(N2),称为反硝化作用或脱氮作用:NO3-→NO2-→N2↑。
能进行反硝化作用的只有少数细菌,这个生理群称为反硝化菌。
大部分反硝化细菌是异养菌,例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有机物为氮源和能源,进行无氧呼吸,其生化过程可用下式表示:C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO2+12NO2-+能量CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量少数反硝化细菌为自养菌,如脱氮硫杆菌,它们氧化硫或硝酸盐获得能量,同化二氧化碳,以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体。
可进行以下反应:5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4反硝化作用使硝酸盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利。
农业上常进行中耕松土,以防止反硝化作用。
反硝化作用是氮素循环中不可缺少的环节,可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-减少,消除因硝酸积累对生物的毒害作用。
生物除磷活性污泥法处理污水时,将活性污泥交替在厌氧和好氧状态下运行,能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长,使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。
污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷,在好氧状态下过量地摄取磷。
经过排放富磷剩余污泥,其结果与普通活性污泥法相比,可去除污水中更多的磷。
具体解释:实际上,目前对于除磷的原理研究依旧不是很明确,甚至具体是哪一种细菌起的作用仍然不清楚,通常情况都是以菌群作为研究对象,我们叫他聚磷菌PAOs。
一般来说,生物都有自己的独特性状,但是作为生物都有统一的一面,那就是过度繁殖的特性,生物利用数量上的优势,压倒别的生物,达到繁衍的目的,同理微生物也不例外。
在一些特定情况下,微生物在数量上取得竞争的优势,达到抑制其他生物生长的目的。
同理聚磷菌也拥有这样的特性,他们表现出来的形状也是为了自身的繁殖。
而且在磷酸盐浓度降低的情况下,会抑制聚磷菌的生长,也就是为什么聚磷菌需要调试才能正常运行。
这一过程主要就是几样物质,VFA(挥发性脂肪酸),PHA(聚羟基脂肪酸),PO(磷酸盐),PP(多聚磷酸盐)厌氧条件下,PAOs吸收VFA转化为PHA,这一过程PP高能键断裂为这一过程释放能量,同时释放出磷酸盐,而磷酸盐浓度升高,恰恰是我们说的能够利于PAOs生长繁殖好氧条件下,正好与其相反,吸收Po形成PP,而此时的能源则是PHA,如厌氧过程所说,PP是吸收PO所需要的能量物质,也就等于是为下一次代谢周期做准备,与此同时,PAOs分裂生成新的细胞,但是由于,PO含量降低,将会限制它的生存繁殖,所以必须通过人为过程使PO含量升高,完成一个完整的周期。