硝化反應和反硝化反應

1、、硝化反應在好氧條件下，通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用，將氨氮氧化成亞硝酸鹽 氮 和硝酸鹽氮的過程，稱為生物硝化作用。硝化反應包括亞硝化和硝化兩個步驟：NH4 +1；5O2-NO2+HO+2HNO 2+0.5O2 -NO 3硝化反應總方程式：NH 3+1.86Q+1.98HCO -0.02C 5hNO+I.O4H2O+O.98NO-+I.88H 2CO若不考慮硝化過程硝化菌的增殖，其反應式可簡化為NH4 +2Q>N0 3+HO+2H從以上反應可知：1）1gNH+-N氧化為NO需要消耗2*50/14= 7.14 g堿（以CaC硏）2）將1gNH*-N氧化為NON需要3.43gCX氧化1gN

2、ON需要1.14gO,所以氧 化 1gNH【N 需要 4.57 gQ 0硝化細菌所需的環(huán)境條件主要包括以下幾方面：a. DO DO應保持在2-3mg/L。當溶解氧的濃度低于05mg/L時，硝化反應過程 將 受到限制。b. PH和堿度：PH7.0-8.0，其中亞硝化菌6.0-7.5，硝化菌7.0-8.5。最適合PH為 8.0-8.4。堿度維持在70mg/L以上。堿度不夠時，應補充堿c. 溫度：亞硝酸菌最佳生長溫度為359，硝酸菌的最佳生長溫度為3542C。15C以下時，硝化反應速度急劇下降；5C時完全停止。d污泥齡：硝化菌的增殖速度很小，其最大比生長速率為0.30.5d -1 （溫度20C, p

3、H8.08.4）。為了維持池內(nèi)一定量的硝化菌群，污泥停留時間必須 大 于硝化菌的最小世代時間。對于實際應用中，活性污泥法脫氮，污泥齡一般11 23d °e. 污泥負荷：負荷不應過高，負荷宜0.05-0.15kgBOD/ （kgMLSS - d）。因為 硝化菌是自養(yǎng)菌，有機物濃度高，將使異養(yǎng)菌成為優(yōu)勢菌種?？偟摵蓱獁 0.35kgTN/ （m3硝化段 d），當負荷>0.43kg/ （m彳硝化段 d）時，硝化效1 /2率急劇下降f. C/N: BOD/TKN應v3,比值越小，硝化菌所占比例越大。g. 抑制物濃度:NH-N < 200mg/L, NO-N10-150mg/L,

4、 NO-N0.1-1mg/Loh. ORP好氧段ORF值一般在+180mV左右。二、反硝化反應在缺氧條件下，由于兼性脫氮菌（反硝化菌）的作用，將NON和NQN還原 成N的過程，稱為反硝化。反硝化反應方程式為：NO 2+3H （電子供給體有機物）f.5N 2+HO+OHNO 3 +5H （電子供給體有機物）- 0.5N 2+2HO+OH由以上反應可知：1）還原1gNON或NON，分別需要有機物（其O/H=16/2=8） 3*8/14=1.71 g和 5*8/14=2.86g，同時還產(chǎn)生 50/14=3.57g 堿（以 CaCO 計）2）如果廢水中含有DO它會使部分有機物用于好氧分解，則完成反硝化反應所 需 要的有機物總量 Cm=2.86NO-N+1.71 NO3-N+DO反硝化細菌所需的環(huán)境條件主要包括以下幾方面：a. DO DO應保持低于0.5mg/L （活性污泥法）或1 mg/L （生物膜法）。b. PH PH6.5-7.5c. 溫度：硝酸菌的適宜溫度為2040C。15C以下時，反應速度急劇下降