亚硝化反应方程式
亚硝化反应方程式
亚硝化反应是一种生化过程，可将氨转化为亚硝酸盐。该反应具有重要的环境意义，因为它可以将污染物转化为较为稳定的物质，从而减少环境污染。
亚硝化反应的方程式如下：
NH4+ + 2O2 → NO2- + 2H2O + 2H+
其中，NH4+ 是氨根离子，O2 是氧气分子，NO2- 是亚硝酸根离子，H2O 是水分子，H+ 是氢离子。
这个方程式的含义是：当氨根离子和氧气分子共同作用时，会产生亚硝酸根离子、水分子和氢离子。这个反应需要能量的参与，同时也需要合适的微生物为催化剂。
在自然界中，亚硝化反应通常通过一系列微生物参与。其中，最常见的微生物是氨氧化细菌和亚硝化细菌。氨氧化细菌可将氨氧化为亚硝酸盐，而亚硝化细菌则可进一步将亚硝酸盐转化为氮气或氧气。
亚硝化反应在自然界中的重要性体现在多个方面。首先，它可以将氨等有机物质转化为较为稳定的物质，从而减少环境污染。其次，亚硝
化反应也可以为一些生物提供必要的氮源。例如，在陆地上，有些植
物可以通过吸收来自亚硝化反应的亚硝酸根离子来获得必要的氮源。
总的来说，亚硝化反应的方程式为NH4+ + 2O2 → NO2- + 2H2O + 2H+，它标志着氨氧化和亚硝化过程的重要阶段。在自然界中，它通过微生
物的参与，能够将氨等有机物质转化为较为稳定的物质，从而减少环
境的污染。
硝化反硝化
A、硝化反应过程：在有氧条件下，氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。他包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌（Nitrosomonas sp）参与将氨氮转化为亚硝酸盐的反应；硝酸菌（Nitrobacter sp）参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应，亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用CO2、CO32-、HCO3-等做为碳源，通过NH3、NH4+、或NO2-的氧化还原反应获得能量。硝化反应过程需要在好氧（Aerobic或Oxic）条件下进行，并以氧做为电子受体，氮元素做为电子供体。其相应的反应式为： 亚硝化反应方程式： 55NH4++76O2+109HCO3→C5H7O2N﹢54NO2-+57H2O+104H2CO3 硝化反应方程式： 400NO2-+195O2+NH4-+4H2CO3+HCO3-→C5H7O2N+400NO3-+3H2O 硝化过程总反应式： NH4-+1.83O2+1.98HCO3→0.021C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.884H2CO3 通过上述反应过程的物料衡算可知，在硝化反应过程中，将1克氨氮氧化为硝酸盐氮需好氧4.57克（其中亚硝化反应需耗氧3.43克，硝化反应耗氧量为1.14克），同时约需耗7.14克重碳酸盐（以CaCO3计）碱度。 在硝化反应过程中，氮元素的转化经历了以下几个过程：氨离子NH4-→羟胺NH2OH→硝酰基NOH→亚硝酸盐NO2-→硝酸盐NO3-。 B、反硝化反应过程：在缺氧条件下，利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从无水中逸出，从而达到除氮的目的。 反硝化是将硝化反应过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程，反硝化菌是一类化能异养兼性缺氧型微生物。当有分子态氧存在时，反硝化菌氧化分解有机物，利用分子氧作为最终电子受体，当无分子态氧存在时，反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N3+和N5+做为电子受体，O2-作为受氢体生成水和OH-碱度，有机物则作为碳源提供电子供体提供能量并得到氧化稳定，由此可知反硝化反应须在缺氧条件下进行。从NO3-还原为N2的过程如下： NO3-→NO2-→NO→N2O→N2 反硝化过程中，反硝化菌需要有机碳源（如碳水化合物、醇类、有机酸类）作为电子供体，利用NO3-中的氧进行缺氧呼吸。其反应过程可以简单用下式表示： NO3-+4H(电子供体有机物)→ 1/2N2+H2O+2OH- NO2-+3H(电子供体有机物)→ 1/2N2+H2O+OH- 污水中含碳有机物做为反硝化反应过程中的电子供体。由上式可知，每转化1gNO2-为N2时，需有机物（以BOD表示）1.71g;每转化1gNO3-为N2时，需有机物（以BOD表示）2.86g。同时产生3.57g重碳酸盐碱度（以CaCO3计）。 如果污水中含有溶解氧，为使反硝化完全，所需碳源有机物（以BOD表示）用下式计算： C=2.86Ni+1.71N0+DO0 其中： C为反硝化过程有机物需要量（以BOD表示），mg/l; Ni为初始硝酸盐氮浓度（mg/l） N0为初始亚硝酸盐氮浓度（mg/l） DO0为初始溶解氧浓度（mg/l） 如果污水中碳源有机物浓度不足时，应补充投加易于生物降解的碳源有机物（甲醇、乙醇或糖类）。以甲醇为例，则 NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.056C5H7O2N+0.47N2↑+1.68H2O+HCO3- 如果水中有NO2-,则会发生下述反应： NO2-+0.67CH3OH+0.53H2CO3→0.04C5H7O2N+0.48N2↑+1.23H2O+HCO3- 由上式可见，每还原1gNO2-和1gNO3-分别需要消耗甲醇1.53g和2.47g。 当水中有溶解氧存在时，氧消耗甲醇的反应式为： O2+0.93CH3OH+0.056NO3-→0.056C5H7O2N+1.64H2O+0.056HCO3-+0.59H2CO3 综上所述，可得反硝化过程需要有机碳源（甲醇）的投加量公式为：
硝化与反硝化去除氨氮的原理(仅供参考)
硝化与反硝化去除氨氮操作 一、硝化与反硝化的作用机理： 1、硝化细菌包括亚硝化菌和硝化菌，亚硝化菌将废水中的NH3转化为亚硝酸盐，硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐，称为硝化作用。硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成。 2、反硝化菌将硝酸盐转化为N2、NO、N2O，称为反硝化作用。 3、硝化细菌必须在好氧条件下作用。 4、反硝化菌必须在无氧或缺氧的条件下进行。 二、作用方程式： 硝化反应： 2NH3＋3O2――（亚硝化菌）――2HNO2＋2H2O＋能量（氨的氧化） 2HNO2＋O2――（硝化菌）――2HNO3＋能量（亚硝酸的氧化）反硝化反应： NO3— +CH3OH ——N2 + CO2+H2O+ OH—（以甲醇作为C源） 三、操作： 1、将购买的硝化菌投加到曝气池5、6#，亚硝化菌投加到曝气池1、 2、 3、4#，反硝化菌投加到厌氧池。 2、控制指标： 生物硝化 ①PH值：控制在7.5—8.4
②温度：25—30℃ ③溶氧：2—4mg/L ④污泥停留时间：必须大于硝化菌的最小世代时间，一般应大 于2小时 生物反硝化： ①PH值：控制在7.0—8.0 ②温度：25—30℃ ③溶氧：0.5mg/L ⑤机碳源：BOD5/TN＞（3—5）过低需补加碳源
生物脱氮机理 污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即，将转化为和。在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气，即，将（经反亚硝化）和（经反硝化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的。 ○1硝化——短程硝化： 硝化——全程硝化（亚硝化+硝化）： ○2反硝化——反硝化脱氮： 反硝化——厌氧氨氧化脱氮： 反硝化——厌氧氨反硫化脱氮： 废水中氮的去除还包括靠微生物的同化作用将氮转化为细胞原生质成分。主要过程如下：氨化作用是有机氮在氨化菌的作用下转化为氨氮。硝化作用是在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸盐氮。其中亚硝酸菌和硝酸菌为好氧自养菌，以无机碳化合物为碳源，从或的氧化反应中获取能量。其中硝化的最佳温度在纯培养中为25-35℃，在土壤中为30-40℃，最佳pH 值偏碱性。反硝化作用是反硝化菌（大多数是异养型兼性厌氧菌，DO<0.5mg/L）在缺氧的条件下，以硝酸盐氮为电子受体，以有机物为电子供体进行厌氧呼吸，将硝酸盐氮还原为N2或NO2-同时降解有机物。
亚硝酸方程式
亚硝酸方程式 亚硝酸（HNO2）是一种无机化合物，其分子式为HNO2，化 学性质稳定。亚硝酸是一种弱酸，能溶于水，可以发生两个氢氧根离子的解离，生成亚硝酸根离子（NO2-）。亚硝酸在化 学反应中起到了很重要的作用，本文将以6000字以上的篇幅，详细介绍亚硝酸的合成、性质、反应及应用。 第一部分：亚硝酸的合成及性质 亚硝酸可以通过多种方法合成。其中最常见的方法是使用亚硝酰胺（HNO2）来氧化二次胺类化合物得到。其反应方程式如 下所示： RNH2 + HNO2 → RNO + 2H2O 在上述反应中，二次胺（RNH2）通过与亚硝酰胺反应生成亚 硝基化合物（RNO）和水。 亚硝酸是一种相对不稳定的化合物，在常温下很容易分解，生成一氧化氮（NO）和水。分解反应方程式如下： 2HNO2 → 2NO + H2O + O2 在上述反应中，亚硝酸分解生成一氧化氮、水和氧气。这个反应是一个自我催化反应，加热或酸性条件下会更容易进行。 亚硝酸是一种带有弱酸性的物质，其酸性可以通过电离反应来表征。其酸性常数为pKa = 3.15，这表明在溶液中，部分亚硝
酸会解离生成亚硝酸离子（NO2-）和氢离子（H+）。亚硝酸 的酸性可用以下离子反应方程式表示： HNO2 ⇌ H+ + NO2- 在上述反应中，亚硝酸和水发生离子反应生成亚硝酸离子和氢离子。 第二部分：亚硝酸的反应及应用 亚硝酸具有多种反应，下面将介绍亚硝酸在不同条件下的反应及其应用。 1. 亚硝酸与醛反应 亚硝酸可以与醛类化合物发生反应，生成相应的亚硝酰胺化合物。这个反应通常在酸性条件下进行。反应方程式如下： RCHO + HNO2 + H+ → RCH（NO）+ + 2H2O 在上述反应中，醛与亚硝酸和酸发生反应生成亚硝酰胺和水。 2. 亚硝酸与胺反应 亚硝酸可以与胺类化合物发生反应，生成相应的亚硝基化合物。这个反应也通常在酸性条件下进行。反应方程式如下： RNH2 + HNO2 + H+ → RNO + 2H2O
二价铁离子与亚硝酸反应
二价铁离子与亚硝酸反应 二价铁离子是一种具有重要生物学功能的离子，它在人体内发挥着重要的作用。而亚硝酸则是一种常见的化学物质，存在于许多自然界和人工环境中。当这两种化合物发生反应时，会产生一系列的化学变化，这些变化对于人体和环境都具有重要的影响。 二价铁离子与亚硝酸的反应可以分为两个阶段。首先，亚硝酸被还原成一氧化氮（NO）和水，这一过程需要二价铁离子的参与。这个还原反应是一个氧化还原反应，其中二价铁离子被氧化成三价铁离子（Fe3+）。这个反应可以用下面的化学方程式来表示： NO2- + 2Fe2+ + 2H+ → NO + 2Fe3+ + H2O 在这个反应中，亚硝酸（NO2-）被还原成一氧化氮（NO），同时二价铁离子（Fe2+）被氧化成三价铁离子（Fe3+）。这个反应需要一些酸性条件的支持，因为在酸性条件下，亚硝酸可以更容易地被还原。 在第一步反应完成之后，第二步反应将会发生。在这个反应中，一氧化氮（NO）会进一步反应生成亚硝酸盐（NO3-）。这个反应可以用下面的化学方程式来表示： 2NO + O2 → 2NO2
2NO2 + 2H2O → H3O+ + NO3- + NO 在这个反应中，一氧化氮（NO）首先被氧化成二氧化氮（NO2），然后二氧化氮（NO2）和水反应生成亚硝酸盐（NO3-）和亚硝酸（NO）。这个反应需要氧气的参与。 总的来说，二价铁离子与亚硝酸的反应是一个复杂的化学过程，涉及到多种化学物质和反应条件。这个反应在环境和人体内都具有重要的作用。例如，在人体内，二价铁离子可以参与许多重要的代谢过程，而亚硝酸则可能会对人体健康造成一定的危害。在环境中，这个反应可能会影响水体的质量，导致水体富营养化和水生生物死亡。因此，对于这个反应的深入研究和掌握，对于环境和人类健康具有重要的意义。
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++1.5O 2 NO 2 -+H 2 O+2H+ NO 2-+0.5O 2 NO 3 - 硝化反应总方程式： NH 3+1.86O 2 +1.98HCO 3 - 0.02C 5 H 7 NO 2 +1.04H 2 O+0.98NO 3 --+1.88H 2 CO 3 若不考虑硝化过程硝化菌的增殖，其反应式可简化为 NH4++2O 2 NO 3 -+H 2 O+2H+ 从以上反应可知: 1)1gNH 4+-N氧化为NO 3 - 需要消耗2*50/14=7.14g碱（以CaCO 3 计) 2)将1gNH 4+-N氧化为NO 2 --N需要3.43gO 2 ,氧化1gNO 2 --N需要1.14gO 2 ，所以氧化1gNH 4 +-N需要 4.57gO 2 。 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。 f.C/N: BOD/TKN应<3，比值越小，硝化菌所占比例越大。 g.抑制物浓度：NH 4+-N≤200mg/L，NO 2 --N10-150mg/L，NO 3 --N0.1-1mg/L。
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。 3、温度 生物硝化反应适宜的温度在20～30℃，反硝化适宜温度在30℃左右。亚硝酸菌最佳生长温度为35℃，硝酸菌的适宜温度为20～
硝化反硝化资料
硝化与硝化反应 4.1生物脱氮的过程和条件 A、废水当中的氮分为有机氮和氨氮即硝酸与亚硝酸盐氮，氮的脱除经过以下三步反应 (1)氨化反应。在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解，转化为氨氮。 (2)硝化反应。在亚硝化与硝化菌的作用下，氨氮进一步分解氧化为亚硝酸与硝酸盐氮。 (3)反硝化反应。在反硝化菌的作用下，少部分亚硝酸与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％〕。 B、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8.0～8.4。 (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 以与络合阳离子。 (6)硝化过程NH3-N 耗于异化氧化和同化的经典公式 NH4++1.83O2 +1.98HCO3- 0.98NO3-+0.021C5 H7NO2+1.88H2CO3+1.04H2 O 因此表明，去除1gNH3-N 约： 耗去4.33gO2； 生成0.15g 细胞干物质； 减少7.14g 碱度； 耗去0.08g 无机碳。 C、反硝化反应的适宜条件： (1)最适宜的PH 值为6.5～7.5。PH 高于8 或低于6，反硝化速率将大为降低。 (2)反硝化菌需要缺氧、好氧〔合成酶系统〕条件交替存在，系统DO≤0.5mg/l (3)最适宜温度为20～40℃，低于15℃，反硝化反应速率降低。