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      行業新聞
      脫硫廢水處理-污水處理之廢水脫氮除磷技術
      文章出處:本站點擊:發表時間:2017/4/10 11:11:42

       一、硝化過程

        硝化過程是氨氮轉化為硝酸鹽氮的過程。它是由自養型好氧微生物完成的。硝化過程第一階段由亞硝化菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽,稱為亞硝化反應。

        NH4++1.5O2→NO2-+2H++H2O+240〜250kJ/mol

        第二階段由硝化菌將亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽,稱為硝化反應。

        N02-+0.5O2→NO3-+65〜90kJ/mol

        進行上述氧化反應時,合成也在進行,這就導致了微生物的增長。

        15CO2+13NH4+→10NO2-+3C5H7N02+23H++4H2O(亞硝化菌)

        5CO2+NH4++10NO2-+2H2O→10NO3—+C5H7NO2+H+(硝化菌)

        硝化過程的總氧化反應為

        NH4+2O2→NO3-+2H++H2O

        考慮到H2CO3平衡有

        NH4++2O2+2HCO3-→NO3+2H2CO3+H2O

        由此,將lg氨氮轉化為硝酸鹽氮需耗氧4.57g。

        氧化氨氮耗堿變為100mg/L(以CaCO3計),即每氧化lg氨氮耗堿為7.14g。

        硝化反應的影響因素如下。

        1、溶解氧:大于2mg/L,不得小于0.5〜0.7mg/L。

        2、pH值:應介于7.5〜8.5之間,當pH<6和PH>9.6時,硝化反應將停止。注意硝化反應要消耗堿度HC03_。

        3、溫度:低于15°C時硝化反應明顯降低,15〜30°C為宜。

        4、有機物:BOD濃度低于20mg/L時,硝化作用才能有效地完成,系統的BOD負荷也應維持在較低水平[0.06〜0.1kgBOD5八kgMLSS*d)]。

        5、C/N比:活性污泥系統中,硝化菌只占活性污泥微生物的5%,BOD5/TKN的不同將會影響活性污泥系統中異養菌與硝化菌競爭底物和溶解氧,從而影響脫氮效果。當系統的BOD負荷小于0.15BOD5/(kgMLSS*d)時,硝化反應才能正常進行。

        二、反硝化過程

        反硝化過程是由一群異養性微生物完成的,它們在缺氧(無分子態氧)條件下,將硝化過程中產水的NO2-、NO3_還原成N2或N2O、NO。反硝化菌在自然環境中很普遍,多數是兼性細菌,有分子態氧時,反硝化菌氧化分解有機物,利用分子氧作為最終電子受體;無分子態氧時,則用硝酸鹽和亞硝酸鹽中的NO3-—N和NO2--N作為電子受體,O2-作為受氫體生成H2O和OH-,有機物則作為碳源及電子供體提供能量并得到氧化穩定。反硝化過程中亞硝酸鹽和硝酸鹽的轉化是通過反硝化菌的同化作用和異化作用來完成的。異化作用是將N03-、NO2—還原為NO、N2O、N2等,主要是N2;同化作用是反硝化菌將NO3-和NO2-還原成NH3-N供新細胞合成之用,氮成為細胞質的成分。

        生物反硝化過程表示如下:

        NO3_+H(電子供體有機物)→N2+H2O+OH_

        NO2_+H(電子供體有機物)→N2+H2O+OH-

        污水中含碳有機物作為反硝化過程的電子供體,由上面的反應式可知每轉化1gN02—-N為N2時,需有機物(BOD表示)1.71g[3X16/(2X14)],而每轉化lgN03'N則需有機物

        2.86g[5X16/(2X14)],同時產生3.57g堿度(以CaC03計)[100/(2X14)]。


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