蘇州一清：生物脫氮機(jī)理
發(fā)布時(shí)間：2023-06-26
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廢水中的氮以有機(jī)氮、氨氮、亞硝氮和硝酸鹽4種形態(tài)存在。傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)遵循已發(fā)現(xiàn)的自然界氮循環(huán)機(jī)理，脫氮機(jī)理分為氨化，硝化，反硝化。
一、氨化作用
有機(jī)氮化合物在氨化菌作用下，分解轉(zhuǎn)化為氨氮，稱為“氨化作用”。氨化作用是脫出羧基和氨基的過(guò)程。
氨化菌是異養(yǎng)菌（需要一定碳源），有好氧菌、兼性菌和厭氧菌，因此有機(jī)氮很容易被氨化。
二、硝化作用
1、亞硝酸菌利用氧將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮；
2、硝酸菌利用氧將亞硝酸氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，這一過(guò)程統(tǒng)稱硝化。
（1）硝化過(guò)程
亞硝酸菌和硝酸菌均為化能自養(yǎng)菌，統(tǒng)稱硝化細(xì)菌。屬革蘭氏染色陰性、不生芽孢的短干菌和球菌，以CO2為碳源，從無(wú)機(jī)物的氧化中獲取能量。生長(zhǎng)速率很低（因?yàn)镹H4+-N和NO2--N氧化過(guò)程產(chǎn)能底）。
（2）影響硝化反應(yīng)的環(huán)境因素
溫度：影響硝化細(xì)菌的比增長(zhǎng)速率，及活性。一般4—45℃，很好30℃。
溶解氧：硝化細(xì)菌——好氧菌，DO影響反應(yīng)速率和細(xì)菌增長(zhǎng)速度。一般DO≥2mg/L。
堿度和pH：如反應(yīng)式，硝化過(guò)程產(chǎn)生[H+]，消耗堿度，pH會(huì)下降。硝化細(xì)菌對(duì)pH相當(dāng)敏感（亞硝酸菌pH=7.7—8.1活性很強(qiáng)，硝酸菌pH=7.0—7.8活性很強(qiáng)），pH不適宜時(shí)活性急劇下降，pH值波動(dòng)是致命的。
C/N比：硝化細(xì)菌比增速率很慢，比其它異養(yǎng)菌底一個(gè)數(shù)量級(jí)，污水中的C/N過(guò)高（COD/TKN=10—15），對(duì)硝化細(xì)菌基質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)不利。
泥齡：短時(shí)易被洗脫排出。
有毒物質(zhì)：常規(guī)毒物對(duì)其有害，氨及亞硝酸對(duì)其也有毒性，消化污泥上清液回流水就抑制活性20%左右。
三、反硝化作用
在缺氧/厭氧條件下，兼性異養(yǎng)菌將硝酸氮又轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮、繼而還原為氮?dú)猓∟2、N2O、NO）釋放出來(lái)，這一階段使氮脫除，叫反硝化。
（1）反硝化過(guò)程
反硝化細(xì)菌—異養(yǎng)兼性厭氧菌，自然界很多。包括變形桿菌、假單胞桿菌、小球菌。在有分子氧（O2）存在時(shí)，利用O2呼吸降解有機(jī)物，無(wú)O2時(shí)利用NO2-、NO3-作為電子受體。
NOx-N的還原包括同化作用（合成細(xì)胞）和異化作用（分解脫氮為N2），異化反硝化為主，占到總脫氮量的70—75%。
（2）影響反硝化反應(yīng)的環(huán)境因素
溶解氧：抑制反硝化菌活性，與硝態(tài)氮競(jìng)爭(zhēng)電子供體。一般DO＜0.3mg/L。另外，反硝化菌體內(nèi)某些酶只有在有氧條件下合成，所以要求好氧厭氧交替工作。
堿度和pH：反硝化過(guò)程產(chǎn)生[OH-]，積累堿度，正好補(bǔ)充硝化過(guò)程中消耗的堿度。反硝化細(xì)菌對(duì)pH也敏感，適宜pH=7.0—7.5活性很強(qiáng)，pH不適宜時(shí)活性下降，pH值波動(dòng)是致命的。
碳源有機(jī)物：有機(jī)物是反硝化反應(yīng)的碳源，也是電子供體，消耗量很大。要求原水中提供或人工加入。
C/N比：理論上，還原1g硝酸氮——需要碳源2.86g（BOD5），一般原水中的都不夠。
有毒物質(zhì)：反硝化細(xì)菌抗毒性能力＞硝化細(xì)菌，與一般好氧異養(yǎng)菌相同。所以毒性瓶頸在消化過(guò)程。
四、污水生物脫氮的基本條件
對(duì)于生物脫氮所需要具備的基本條件：
C/N比值是判別能否有效脫氮的重要指標(biāo)。從理論上講，C/N≥2.86就能進(jìn)行生物脫氮，但一般認(rèn)為，C/N≥3.5才能進(jìn)行有效脫氮。
要達(dá)到生物脫氮的目的，完全硝化是先決條件，充足的碳源是基本保障。
有機(jī)氮化合物在氨化菌作用下，分解轉(zhuǎn)化為氨氮，稱為“氨化作用”。氨化作用是脫出羧基和氨基的過(guò)程。
氨化菌是異養(yǎng)菌（需要一定碳源），有好氧菌、兼性菌和厭氧菌，因此有機(jī)氮很容易被氨化。
二、硝化作用
1、亞硝酸菌利用氧將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮；
2、硝酸菌利用氧將亞硝酸氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，這一過(guò)程統(tǒng)稱硝化。
（1）硝化過(guò)程
亞硝酸菌和硝酸菌均為化能自養(yǎng)菌，統(tǒng)稱硝化細(xì)菌。屬革蘭氏染色陰性、不生芽孢的短干菌和球菌，以CO2為碳源，從無(wú)機(jī)物的氧化中獲取能量。生長(zhǎng)速率很低（因?yàn)镹H4+-N和NO2--N氧化過(guò)程產(chǎn)能底）。
（2）影響硝化反應(yīng)的環(huán)境因素
溫度：影響硝化細(xì)菌的比增長(zhǎng)速率，及活性。一般4—45℃，很好30℃。
溶解氧：硝化細(xì)菌——好氧菌，DO影響反應(yīng)速率和細(xì)菌增長(zhǎng)速度。一般DO≥2mg/L。
堿度和pH：如反應(yīng)式，硝化過(guò)程產(chǎn)生[H+]，消耗堿度，pH會(huì)下降。硝化細(xì)菌對(duì)pH相當(dāng)敏感（亞硝酸菌pH=7.7—8.1活性很強(qiáng)，硝酸菌pH=7.0—7.8活性很強(qiáng)），pH不適宜時(shí)活性急劇下降，pH值波動(dòng)是致命的。
C/N比：硝化細(xì)菌比增速率很慢，比其它異養(yǎng)菌底一個(gè)數(shù)量級(jí)，污水中的C/N過(guò)高（COD/TKN=10—15），對(duì)硝化細(xì)菌基質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)不利。
泥齡：短時(shí)易被洗脫排出。
有毒物質(zhì)：常規(guī)毒物對(duì)其有害，氨及亞硝酸對(duì)其也有毒性，消化污泥上清液回流水就抑制活性20%左右。
三、反硝化作用
在缺氧/厭氧條件下，兼性異養(yǎng)菌將硝酸氮又轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮、繼而還原為氮?dú)猓∟2、N2O、NO）釋放出來(lái)，這一階段使氮脫除，叫反硝化。
（1）反硝化過(guò)程
反硝化細(xì)菌—異養(yǎng)兼性厭氧菌，自然界很多。包括變形桿菌、假單胞桿菌、小球菌。在有分子氧（O2）存在時(shí)，利用O2呼吸降解有機(jī)物，無(wú)O2時(shí)利用NO2-、NO3-作為電子受體。
NOx-N的還原包括同化作用（合成細(xì)胞）和異化作用（分解脫氮為N2），異化反硝化為主，占到總脫氮量的70—75%。
（2）影響反硝化反應(yīng)的環(huán)境因素
溶解氧：抑制反硝化菌活性，與硝態(tài)氮競(jìng)爭(zhēng)電子供體。一般DO＜0.3mg/L。另外，反硝化菌體內(nèi)某些酶只有在有氧條件下合成，所以要求好氧厭氧交替工作。
堿度和pH：反硝化過(guò)程產(chǎn)生[OH-]，積累堿度，正好補(bǔ)充硝化過(guò)程中消耗的堿度。反硝化細(xì)菌對(duì)pH也敏感，適宜pH=7.0—7.5活性很強(qiáng)，pH不適宜時(shí)活性下降，pH值波動(dòng)是致命的。
碳源有機(jī)物：有機(jī)物是反硝化反應(yīng)的碳源，也是電子供體，消耗量很大。要求原水中提供或人工加入。
C/N比：理論上，還原1g硝酸氮——需要碳源2.86g（BOD5），一般原水中的都不夠。
有毒物質(zhì)：反硝化細(xì)菌抗毒性能力＞硝化細(xì)菌，與一般好氧異養(yǎng)菌相同。所以毒性瓶頸在消化過(guò)程。
四、污水生物脫氮的基本條件
對(duì)于生物脫氮所需要具備的基本條件：
C/N比值是判別能否有效脫氮的重要指標(biāo)。從理論上講，C/N≥2.86就能進(jìn)行生物脫氮，但一般認(rèn)為，C/N≥3.5才能進(jìn)行有效脫氮。
要達(dá)到生物脫氮的目的，完全硝化是先決條件，充足的碳源是基本保障。
首先硝化得進(jìn)行，至于反硝化，碳源是關(guān)鍵。還有回流比、缺氧池的大小等。
以上就是本期生物脫氮機(jī)理的相關(guān)講解，希望可以幫助到您！蘇州一清環(huán)?？萍加邢薰臼且患易灾餮邪l(fā)的高科技公司，公司自成立以來(lái)一直從事水處理相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)（包括紫外高效降維系統(tǒng)、紫外高級(jí)氧化技術(shù)、高效脫氮技術(shù)、氨水氨氮回收、中水回用等）；污水處理工程的技術(shù)指導(dǎo)，設(shè)計(jì)，安裝調(diào)試，運(yùn)營(yíng)以及項(xiàng)目EPC/BOT服務(wù)；配套藥劑的研發(fā)，制造，銷售。蘇州一清環(huán)保幫助企業(yè)解決了棘手的環(huán)保達(dá)標(biāo)問(wèn)題，得到了廣大使用客戶高度的認(rèn)可。期待您的合作咨詢 !
