廢氣的生物處理技術(shù)

1、第五章第五章 工業(yè)廢氣的生物治理技術(shù)工業(yè)廢氣的生物治理技術(shù)l廢氣來(lái)源及生物處理的原理l廢氣生物處理的方法l廢氣生物處理的工藝l有機(jī)廢氣的生物處理l含硫惡臭污染物的生物處理lCO2 的生物處理lNOX的生物處理v廢氣主要來(lái)源廢氣主要來(lái)源l燃料燃燒燃料燃燒 工業(yè)如化工、冶金、生物制品、屠宰、污水處理及垃圾處理等工廠所產(chǎn)生的廢氣。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)工業(yè)如化工、冶金、生物制品、屠宰、污水處理及垃圾處理等工廠所產(chǎn)生的廢氣。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng) 交交通污染源通污染源 第一節(jié)第一節(jié) 廢氣生物處理的原理廢氣生物處理的原理l微生物轉(zhuǎn)化廢氣中的有害物質(zhì)在氣相中難以進(jìn)行，所以氣態(tài)污染物首先要經(jīng)歷由氣相轉(zhuǎn)移到液相或固體表面的液膜中

2、的傳質(zhì)過(guò)程，然后污染物才在液相或固相表面被微生物吸附降解。能進(jìn)行氣態(tài)污染物降解的微生物：l自養(yǎng)菌自養(yǎng)菌 靠硫化氫、硫和鐵離子及氨的氧化獲得能量，其生存所必需的碳由二氧化碳提供。適于進(jìn)行無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化，但由于新陳代謝活動(dòng)較慢，其生物負(fù)荷不可能很大。但在濃度不太高的脫臭場(chǎng)合還是采用了硝化菌、反硝化菌及硫酸菌等來(lái)轉(zhuǎn)化硫化氫及氨。l異養(yǎng)菌異養(yǎng)菌 對(duì)有機(jī)物的氧化代謝獲取能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能較快地完成污染物的降解。 生物反應(yīng)處理廢氣一般經(jīng)歷以下三個(gè)階段： 1.1.溶解過(guò)程溶解過(guò)程 廢氣與水或固相表面的水膜接觸，污染物溶于水中成為液相中的分子或離子，完成由氣膜擴(kuò)散進(jìn)入液膜的過(guò)程。2.2.吸著過(guò)程吸著過(guò)程 有機(jī)污染

3、物組分溶解于液膜后，在濃度差的推動(dòng)下進(jìn)一步擴(kuò)散到生物膜，被微生物吸附、吸收，污染物從水中轉(zhuǎn)入微生物體內(nèi)。作為吸收劑的水被再生復(fù)原，繼而再用以溶解新的廢氣成分。3.3.生物降解過(guò)程生物降解過(guò)程 進(jìn)入微生物細(xì)胞的污染物作為微生物生命活動(dòng)的能源或養(yǎng)分被分解和利用，從而使污染物得以去除。廢氣生物處理原理圖l烴類(lèi)和其它有機(jī)物成分被氧化分解為CO2和H2O，含硫還原性成分被氧化為S，SO42-，含氮成分被氧化分解成NH3，NO2-和NO3-等。第二節(jié)第二節(jié) 廢氣生物處理的方法廢氣生物處理的方法廢氣處理方法：廢氣處理方法： 理化法：吸附、吸收、氧化、等離子體轉(zhuǎn)理化法：吸附、吸收、氧化、等離子體轉(zhuǎn)化法等。工藝

4、或設(shè)備較復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較化法等。工藝或設(shè)備較復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較高。高。生物法：植物凈化和微生物凈化法。具有生物法：植物凈化和微生物凈化法。具有處理效率較高、適應(yīng)性較廣、工藝較簡(jiǎn)單處理效率較高、適應(yīng)性較廣、工藝較簡(jiǎn)單以及費(fèi)用較省等優(yōu)點(diǎn)。以及費(fèi)用較省等優(yōu)點(diǎn)。l微生物凈化氣態(tài)污染物的裝置：微生物凈化氣態(tài)污染物的裝置： 生物吸收池生物吸收池 生物洗滌池生物洗滌池 生物滴濾池生物滴濾池 生物過(guò)濾池生物過(guò)濾池其中生物過(guò)濾池應(yīng)用較多技術(shù)成熟廢氣生物處理的特點(diǎn)適應(yīng)范圍廣l揮發(fā)性有機(jī)化合物 (volatile organic compounds，VOCs)以及其它有毒或有臭味的氣體，如NH3和H2S等。l化工、制

5、藥、電鍍、噴漆、印刷等行業(yè)產(chǎn)生的有害污染物以及廢水處理廠、堆肥廠、垃圾填埋廠產(chǎn)生惡臭等。 去除效率高 u一般的空氣污染物去除效率超過(guò)90。投資少，運(yùn)行費(fèi)用低 u不需要投入額外的化學(xué)品;u化學(xué)法則需加催化劑和氧化劑等，如次氯酸鹽、過(guò)氧化氫、二氧化氯等。4、污染少 生物處理的產(chǎn)物是生物量，很容易處理。5、耗能低 生物反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行，能量來(lái)自微生物利用VOCs成分本身產(chǎn)生的能量。水溶性強(qiáng) u主要有無(wú)機(jī)物如H2S和NH3等、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)以及簡(jiǎn)單芳烴(如BTEX)等有機(jī)物。適宜處理的污染氣體應(yīng)具有的特點(diǎn)適宜處理的污染氣體應(yīng)具有的特點(diǎn)：易降解 u分子被吸附在生物膜上必需被降解，否則將導(dǎo)致污染物濃

6、度增高，毒害生物膜或影響傳質(zhì)，降低生物濾器效率，或使處理完全失敗。 第二節(jié)第二節(jié) 廢氣生物處理的工藝廢氣生物處理的工藝u根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)不同，分為：生物洗滌(bioscrubbing)生物洗滌器內(nèi)是液態(tài)介質(zhì)。 生物過(guò)濾 (biofiltration)生物過(guò)濾采用是固態(tài)介質(zhì)。生物濾池1.生物滴濾生物洗滌器生物洗滌器l生物洗滌裝置一般由洗滌器和生物反應(yīng)器兩部分組成，分開(kāi)設(shè)置。l吸收主要是物理溶解過(guò)程，采用的吸收設(shè)備有噴淋塔、篩板塔、鼓泡塔等，吸收過(guò)程進(jìn)行很快，水在吸收設(shè)備中的停留時(shí)間僅約幾秒鐘；l生物懸浮液(循環(huán)液)自吸收塔頂部噴淋而下使廢氣中的污染物和氧轉(zhuǎn)入液相(水相)。吸收了廢氣中有機(jī)組分的生物懸

7、浮液進(jìn)入生物反應(yīng)器(活性污泥池)中，通入空氣充氧再生。被吸收的有機(jī)物通過(guò)微生物的氧化作用最終被再生池中活性污泥懸液除去。l一般,當(dāng)活性污泥濃度控制在5000-10000mg/L,氣速小于200m/h，去除較理想。生物洗滌器流程圖生物洗滌器流程圖生物洗滌裝置生物洗滌裝置 2生物滴濾塔生物滴濾塔l在生物滴濾塔內(nèi)充滿惰性填料, 微生物在填料表面附著生長(zhǎng)并形成生物膜。l氣相主體經(jīng)傳輸進(jìn)入微生物膜后，生物膜中微生物以有機(jī)廢氣為碳源和能源, 以在循環(huán)液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為氮源, 進(jìn)行生命活動(dòng)。l代謝產(chǎn)物通過(guò)擴(kuò)散作用外排。滴濾塔的進(jìn)氣方式分為水氣逆流、并流兩種方式。l滴濾塔內(nèi)所用填料多為陶瓷或塑料。（易于掛膜、不

8、易堵塞、比表面積大。）l滴濾塔中最重要的部分：吸收器。吸收器內(nèi)氣液分界面的表面積決定了吸收效率。生物滴濾池具有以下特點(diǎn)：l內(nèi)裝有惰性填料,它只起生物載體作用，其孔隙率高、阻力小、使用壽命長(zhǎng),不需頻繁更換；l設(shè)有循環(huán)液裝置，可調(diào)節(jié)濕度和pH值，供給營(yíng)養(yǎng)和微量元素，生物相靜止而液相流動(dòng)，因而填料上可生存世代周期長(zhǎng)、降解特殊氣體的菌群，可承受比生物過(guò)濾器更大的處理負(fù)荷，且抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),填料不易堵塞、壓降?。?l污染物的吸收和生物降解在同一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作條件可靈活控制。l安裝有溫度控制裝置，當(dāng)內(nèi)部氣體溫度顯示下降至微生物的正常生長(zhǎng)溫度時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)信號(hào)給熱風(fēng)機(jī)，使其工作以提高池內(nèi)的溫

9、度。當(dāng)氣體低于20OC時(shí)，熱風(fēng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，直至溫度達(dá)到微生物適宜溫度為止，一般為25OC左右。l優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少、壓降低、填料不易堵塞，PH易于調(diào)節(jié)，適宜處理產(chǎn)生酸性代謝產(chǎn)物的污染物。l缺點(diǎn)：填料比表面積小，運(yùn)行成本高，不適宜處理水溶性差的化合物。3 3生物濾池（微生物過(guò)濾工藝）生物濾池（微生物過(guò)濾工藝）l首先含污染物的氣體進(jìn)入加濕器進(jìn)行。潤(rùn)濕。l潤(rùn)濕廢氣進(jìn)入填料層，微生。物進(jìn)行生物代謝。l凈化后氣體在濾池頂部排出。 生物濾池流程圖l生物濾池所用填料特性是影響其處理效果的關(guān)鍵因素。l填料選擇要考慮比表面積、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、持水性等問(wèn)題。 生物濾池所用的過(guò)濾介質(zhì)：l土壤濾池土壤濾池l堆肥濾池堆

10、肥濾池l人工合成材料人工合成材料影響生物濾池性能的因素1、填料選擇堆肥 原料常用污水處理廠污泥、有機(jī)垃圾和畜糞以及植物凋落物。須篩選，濾層要均勻、疏松，空隙率40，濾料須保持濕潤(rùn)，濾層含水量不低于40，但不能有積水。濾層保持適當(dāng)?shù)臏囟?。土?腐殖土為好，其它土質(zhì)需要改良，有效厚度不應(yīng)小于50cm，土壤水分4070，草炭 其通氣性能良好，適于微生物生長(zhǎng)，除臭效果比用土壤好。2、填料濕度l微生物生命活動(dòng)的必要成分；l吸收廢氣的溶劑。采用土壤或堆肥等固態(tài)處理系統(tǒng)時(shí)，適宜的水分含量可保證氧與水分的供給。4060為適宜的含水量。通常預(yù)處理需要加濕，防止濾料變干。3溫 度l廢氣生物處理多用中溫條件廢氣生物

11、處理多用中溫條件(2535)，少用高溫。少用高溫。l土壤或堆肥處理廢氣時(shí)通常采用自然溫度，土壤或堆肥處理廢氣時(shí)通常采用自然溫度，如果微生物分解基質(zhì)放熱造成溫度過(guò)高則如果微生物分解基質(zhì)放熱造成溫度過(guò)高則需采取降溫措施。需采取降溫措施。4氧氣l廢氣處理多用異養(yǎng)型好氧微生物；氧的供給量與供給方式對(duì)處理效率的影響很大，微生物數(shù)量、基質(zhì)濃度和溫度等因素也會(huì)影響供氧。l少數(shù)厭氧條件，例如著色菌處理硫化氫，則需控制無(wú)氧條件，以氨氣取代反應(yīng)系統(tǒng)的氧氣。 5、酸堿度l以中性或微堿性（7-8）為宜。l廢氣生物處理中的細(xì)菌多數(shù)適應(yīng)于中性至微堿性環(huán)境，只有少數(shù)種類(lèi)對(duì)酸堿度要求比較特殊，l例如氧化硫硫桿菌最適pH為2.

12、62.8，最低為pH1.0，最高為pH4.06.0。 針對(duì)有機(jī)堆肥臭氣去除的生物濾池針對(duì)有機(jī)堆肥臭氣去除的生物濾池三種生物凈化系統(tǒng)的比較l生物洗滌法：處理凈化氣量小、濃度大、易溶且生物代謝速率較低的廢氣；l生物濾池：氣量大、濃度低的廢氣；l生物滴濾池：負(fù)荷較高以及污染物降解后會(huì)生成酸性物質(zhì)的廢氣。第第三節(jié)節(jié) 有機(jī)廢氣的生物處理l有機(jī)廢氣生物處理是一項(xiàng)新的技術(shù)，由于生物反應(yīng)器涉及到氣、液、固相傳質(zhì)及生化降解過(guò)程，影響因素多而復(fù)雜，有關(guān)的理論研究及實(shí)際應(yīng)用還不夠深入、廣泛，需要進(jìn)一步探討和研究。 五、處理廢氣的微生物l多為混合微生物，因?yàn)椋汉卸喾N成分的混合廢氣，需要多種微生物分別降解；有的成分需

13、要幾種微生物的相繼作用才能分解轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)；一些難降解的成分要由幾種微生物聯(lián)合作用才能被完全降解；工藝需要，盡管廢氣成分能夠被單一微生物分解，但還需利用其它微生物。l在硫化氫氧化中，為了使自養(yǎng)型脫氮硫桿菌(Thiobacillus denitrificans)凝絮持留于反應(yīng)器內(nèi)，需與活性污泥中的異養(yǎng)型微生物起共培養(yǎng)。 l有機(jī)廢氣的生物處理裝置主要有生物洗滌器、生物濾池和生物滴濾池，其中生物滴濾池應(yīng)用最為廣泛。幾種生物技術(shù)的比較與具體應(yīng)用條件 5.現(xiàn)存問(wèn)題及主要研究方向l廢氣生物處理是一項(xiàng)新技術(shù)，影響因素多而復(fù)雜，許多問(wèn)題需要進(jìn)一步探討和解決，大致有如下幾個(gè)方面:1.反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模式研究l反應(yīng)動(dòng)

14、力學(xué)即研究污染物降解速率以及微生物增長(zhǎng)率與污染物濃度、生物量等因素之間的定量關(guān)系，而這些關(guān)系直接決定著降解速率與污染物的去除效率。通過(guò)反應(yīng)機(jī)理的研究，可以找出決定反應(yīng)速度的內(nèi)在依據(jù)，有效的控制和調(diào)節(jié)反應(yīng)速度，最終提高污染物的凈化效率。2.填充物的特性研究l 填充物的比表面積、孔隙率等直接影響著反應(yīng)器的生物量以及整個(gè)填充床的壓降及填充床時(shí)易堵塞等問(wèn)題。更重要的是，填充物對(duì)液/固傳質(zhì)分配系數(shù)有較大影響。同時(shí)，填料的使用壽命也直接影響整個(gè)裝置的運(yùn)行費(fèi)用，因此，填料特性研究可以改善反應(yīng)器運(yùn)行狀況、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。 3.動(dòng)態(tài)負(fù)荷研究l目前，大多數(shù)實(shí)際生產(chǎn)的尾氣均是非常態(tài)負(fù)荷氣流，氣量與濃度都處在時(shí)刻的變化

15、過(guò)程中，因此，模擬動(dòng)態(tài)負(fù)荷可解決一系列實(shí)際運(yùn)用中碰到的問(wèn)題。4.高效優(yōu)勢(shì)菌種的篩選l在原有菌種的基礎(chǔ)上通過(guò)選擇最佳生長(zhǎng)條件，篩選出能高效降解各種惡臭有毒氣體的優(yōu)勢(shì)菌種，從而縮短反應(yīng)啟動(dòng)時(shí)間，加快生物反應(yīng)進(jìn)程，提高處理效率。第第四節(jié)節(jié) 含硫惡臭污染物的生物處理l惡臭污染物惡臭污染物（odor pollutantsodor pollutants）：指一切刺激嗅覺(jué)器官引起人們不愉快及損害生活環(huán)境的氣體物質(zhì)。 惡臭物質(zhì)的種類(lèi)很多，其中硫化物占大多數(shù)。H2S不僅危害人體健康，而且還會(huì)嚴(yán)重地腐蝕設(shè)備與器材。即使在濃度很低時(shí)，它對(duì)環(huán)境與健康的危害也是顯而易見(jiàn)的。因此，就H2S的來(lái)源及危害來(lái)看，以H2S作為研

16、究對(duì)象是具有代表性的。傳統(tǒng)傳統(tǒng)H2S處理常用的物化方法處理常用的物化方法 吸收法：吸收法：物理溶劑吸收、化學(xué)溶劑吸收。 吸附法：吸附法：可再生、不可再生吸附。 氧化法：氧化法：干法氧化、濕法氧化。 分解法：分解法：熱分解法、微波技術(shù)分解。生物法脫臭的主要特點(diǎn)生物法脫臭的主要特點(diǎn)（1）費(fèi)用低。（2）設(shè)備簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便。（3）減少甚至無(wú)二次污染問(wèn)題。微生物分解惡臭物質(zhì)的速度快、效率高、穩(wěn)定。（4）生物膜固著生長(zhǎng)，生態(tài)條件穩(wěn)定，單位體積內(nèi)生物量大，高密度的微生物群具有較高的微生物吸附和生物氧化的能力，因而對(duì)外界負(fù)荷、毒物沖擊的抵抗力強(qiáng)。（5）可與廢水處理一并進(jìn)行。用于生物降解用于生物降解H H2

17、 2S S的微生物的微生物l在微生物氧化H2S的過(guò)程中，用于生物降解的微生物叫脫硫菌，又稱(chēng)為硫細(xì)菌，有自養(yǎng)菌、異養(yǎng)菌兩大類(lèi)，其中自養(yǎng)菌合成有機(jī)物能力強(qiáng)，有利于無(wú)機(jī)物的轉(zhuǎn)化。l據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道77，分解硫及硫化物的細(xì)菌有多種，其中以氧化硫和硫化物獲得能源的細(xì)菌主要是硫桿菌屬和硫磺菌屬。l至今發(fā)現(xiàn)的脫硫微生物有十幾種：如氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、酸熱硫化亞菌、光合硫細(xì)菌及真菌等。l自然界中存在的脫硫細(xì)菌多為化能自養(yǎng)型微生物。生物法脫除生物法脫除H H2 2S S反應(yīng)的機(jī)理探討反應(yīng)的機(jī)理探討生物降解H2S的過(guò)程可以歸納為以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：（1 1）H H2 2S S氣體與水接觸，溶于水氣體與水接觸，溶于

18、水，由氣相轉(zhuǎn)移至液相（2 2）溶于水的）溶于水的H H2 2S S被微生物吸附或吸收在生物體內(nèi)被微生物吸附或吸收在生物體內(nèi)，當(dāng)溶液流經(jīng)填料表面時(shí)，溶解在水中的H2S被棲息在填料上的生物所吸附，由液相轉(zhuǎn)移到生物。（3 3）H H2 2S S被微生物氧化分解被微生物氧化分解，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生能量，為微生物的生長(zhǎng)與繁殖提供了能源，使H2S的轉(zhuǎn)化持續(xù)進(jìn)行。 還原態(tài)的無(wú)機(jī)硫在液相及微生物的作用下氧化成SO42-的具體過(guò)程為：4S2-2S2O32- S4O62- SO32- + S3O62-4SO32-4SO42-含硫工業(yè)廢氣的生物處理法 生物膜法是生物法中最受關(guān)注的一種方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.動(dòng)力消耗少

19、，成本較低。2.細(xì)胞活性高，穩(wěn)定性高。3.生物膜的生物量大，具有較大處理能力。4.生物膜中除好氧菌外還有厭氧菌，脫硫效果好。5.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用效率好，轉(zhuǎn)化率高。 生物法凈化工藝示意圖生物法凈化工藝示意圖循環(huán)水槽2. 恒流泵3. 布?xì)獍?. 填料 5. 法蘭盤(pán)6.噴淋頭7.出氣采樣點(diǎn) 8. 出氣洗滌槽l用于凈化含硫工業(yè)廢氣的生物膜處理裝置，主要有生物濾池和生物滴濾池兩種形式。生物法脫硫主要影響因素生物法脫硫主要影響因素l生物濾池容積負(fù)荷對(duì)除臭效率的影響l進(jìn)氣濃度對(duì)脫硫效率的影響l噴淋水量對(duì)脫硫效率影響lpH值對(duì)脫臭效率的影響l循環(huán)水中SO42-濃度對(duì)除臭效率的影響l填料性能對(duì)脫臭效率的影響第第五節(jié)

20、節(jié) 二氧化碳的生物處理 近年來(lái)大氣中的濃度保持著逐年上升的趨勢(shì)：l一方面造成了一系列不良的環(huán)境后果；l另一方面，作為地球上最豐富的碳資源， CO2在合適的技術(shù)下可轉(zhuǎn)化為巨大的再生資源。l目前，CO2的固定方法主要有物理法 、化學(xué)法 和生物法,而大多數(shù)物理和化學(xué)方法最終必須依賴生物法來(lái)固定CO2。 CO2的生物固定主要是植物和自養(yǎng)微生物, 從整個(gè)生物圈的物質(zhì)、能量流來(lái)看,CO2的微生物固定是一支決不能忽視的力量。固定CO2的微生物 固定CO2的微生物一般有兩類(lèi):l光能自養(yǎng)型微生物主要包括微藻類(lèi)和光合細(xì)菌,它們都含有葉綠素,以光為能源, CO2為碳源合成菌體物質(zhì)或代謝產(chǎn)物;l化能自養(yǎng)型微生物。以C

21、O2為碳源,能源主要有H2和、H2S和含氮化合物 。 固定CO2的微生物種類(lèi)微生物固定的機(jī)理：1.卡爾文循環(huán) 卡爾文循環(huán)一般可分為三部分: (1)CO2的固定 (2)固定的CO2的還原 (3)CO2受體的再生。 卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)2.還原三羧酸循環(huán) 還原三羧酸循環(huán)示意圖3.乙酰輔酶A循環(huán)乙酰輔酶A途徑微生物固定CO2的具體過(guò)程植物光合作用示意圖固定CO2的植物l植物的光合作用以大氣中的為碳源合成自身的細(xì)胞物質(zhì)，并釋放出，是天然的固定場(chǎng)。l不僅陸生植物，海洋中的植物也具有很強(qiáng)的吸收的能力第第六節(jié)節(jié) 氮氧化物的生物處理氮氧化物的生物處理技術(shù)l 氮氧化物(NOx)是大氣主要污染物之一,也是目前大氣

22、污染治理的大難題。自20世紀(jì)70年代起,發(fā)達(dá)國(guó)家便開(kāi)始對(duì)燃煤電站鍋爐NOx 排放,并且限制日趨嚴(yán)格。中國(guó)是以燃煤為主的發(fā)展中國(guó)家,隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,燃煤造成的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,特別是燃煤煙氣中NOx,對(duì)大氣的污染已成為一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。 某城市的空氣情況汽車(chē)尾氣的排放 郊區(qū)工廠廢氣排放生物法含NOx廢氣凈化的原理第一步，氣相中的NOx（NO和NO2），首先通過(guò)溶解或吸附等傳質(zhì)過(guò)程轉(zhuǎn)移至液相（如NO2通過(guò)形式NO3-或NO2-而溶于水中，吸附在液相中的微生物或固體物表面而進(jìn)入液相）。第二步，在外加碳源的情況下，微生物對(duì)分布于液相中的含氮化合物吸收，在微生物體內(nèi)進(jìn)行氧化、還原、分解等微生物代謝

23、作用，把部分吸收的含氮化合物轉(zhuǎn)化為微生物生長(zhǎng)所需的有機(jī)氮化物，組成新的細(xì)胞，使微生物生長(zhǎng)繁殖；另一部分含氮化合物則被微生物分解為無(wú)害的氮?dú)猓蛉菀滋幚淼腘O3-或NO2-，并釋放出微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需的能量。生物脫氮的具體機(jī)理l微生物凈化NOx 有反硝化、硝化和真菌凈化三種機(jī)理。l反硝化機(jī)理（異養(yǎng)反硝化菌和自養(yǎng)反硝化菌）1. 異養(yǎng)反硝化菌：以有機(jī)物為電子供體，以NO3-、NO2-、NO為電子受體，進(jìn)行缺氧呼吸，氧化有機(jī)物來(lái)獲取生長(zhǎng)所需的能量，將NO、 NO3- 、 NO2-還原為N2，同時(shí)生成與好氧呼吸相比少得ATP和生物質(zhì)。2. 自養(yǎng)反硝化菌：能以無(wú)機(jī)質(zhì)（如H2、H2S、S、S2O4-）作為氫供體，以NO、NO3-、NO2-作為氫受體，以無(wú)機(jī)碳為碳源，將從NO、 NO3- 、 NO2-還原為N2中獲取微生物生長(zhǎng)所需的能量。 NO的生化還原： NON2氧化氮還原酶NO2的生化還原：NO3-NO2-NON2硝酸鹽還原酶亞硝酸鹽還原酶氧化氮還原酶+e+e+e 硝化機(jī)理 硝化過(guò)程處理NOx 是再硝化細(xì)菌的作用下，在有氧條件下將氨氮氧化成硝酸鹽氮。硝化菌為自養(yǎng)菌，它們以CO2為碳源，通過(guò)氧化NH4+獲得能量。 硝化過(guò)程一般分兩個(gè)階段，分別由硝化菌和亞硝化菌完成。l 第一階段：由亞硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽l 第二階段：由硝化菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽l硝化處理技術(shù)：是