生物脱氮基本原理精选版
生物脱氮的基本原理
生物脱氮的基本原理生物脱氮是指通过生物活动将氮化合物转化为氮气气体释放到大气中的过程。
生物脱氮的基本原理可以分为三个步骤：氨氧化、硝化和反硝化。
首先是氨氧化。
氨氧化是指将氨氮（NH3）转化为亚硝酸盐（NO2-）的过程。
在自然界中，氨氧化主要由氨氧化细菌完成。
这些细菌生活在土壤、水体和植物根际等环境中，并且广泛存在于各个层次的生态系统中。
氨氧化细菌利用氨作为其能源和氮源，并通过氨氧化酶将氨氧化为亚硝酸盐。
氨氧化酶将氨中的氨基氧化为亚硝酸盐，同时释放出一定量的能量。
这一过程是细菌维持生命活动的重要途径之一。
接下来是硝化。
硝化是指将亚硝酸盐转化为硝酸盐（NO3-）的过程。
硝化一般需要两个步骤：亚硝酸盐氧化为亚硝氧化酸盐（NO2-）和亚硝氧化酸盐氧化为硝酸盐。
这两步都由硝化细菌负责完成。
硝化细菌广泛分布在土壤、水体和植物根际等环境中。
亚硝氧化酸盐氧化为硝酸盐的过程通过另一种酶——亚硝氧化还原酶完成。
最后是反硝化。
反硝化是指将硝酸盐还原为氮气（N2）的过程。
反硝化一般需要两个步骤：首先将硝酸盐还原为亚硝酸盐，再将亚硝酸盐进一步还原为氮气。
这一过程由反硝化细菌负责完成。
反硝化细菌主要分布在水体、湿地和土壤等缺氧环境中。
反硝化细菌能够利用硝酸盐作为电子受体，将有机底物氧化为无机负氧化态物质，同时释放出氮气。
总结起来，生物脱氮的基本原理是通过氨氧化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐，然后通过硝化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐，最后通过反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气释放到大气中。
这一过程在自然界中广泛存在，对维持氮循环的平衡和生态系统的稳定发挥着重要的作用。
同时，生物脱氮也对农业产生着重要的影响，可以减少农业产生的氮肥残留，降低对环境的污染。
生物脱氮的原理
生物脱氮的原理生物脱氮是指利用生物体内的微生物或酶类等生物体系，将有机氮化合物转化为无机氮化合物的过程。
生物脱氮主要是通过微生物的作用，将有机氮化合物分解为无机氮化合物，从而实现氮的循环利用。
生物脱氮的原理涉及到多种微生物和酶的参与，下面将详细介绍生物脱氮的原理。
首先，生物脱氮的原理涉及到一系列微生物的参与。
在自然界中，存在着一类特殊的微生物，它们具有脱氮的能力，能够将有机氮化合物分解为无机氮化合物。
这些微生物包括硝化细菌、反硝化细菌、氨氧化细菌等。
硝化细菌能够将氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐氮，而反硝化细菌则能够将硝酸盐氮还原为氮气。
氨氧化细菌则能够将氨氮氧化为亚硝酸盐氮。
这些微生物在生物脱氮过程中发挥着重要作用，通过它们的代谢活动，有机氮化合物得以分解，从而实现氮的循环利用。
其次，生物脱氮的原理还涉及到多种酶的参与。
在生物脱氮的过程中，多种酶类物质发挥着重要作用。
比如，硝化细菌中的氨氧化酶能够将氨氮氧化为亚硝酸盐氮，而亚硝酸盐氮还原酶则能够将亚硝酸盐氮还原为氮气。
这些酶类物质通过催化反应，加速了生物脱氮过程中的化学反应，促进了有机氮化合物的分解。
此外，生物脱氮的原理还与微生物的代谢活动密切相关。
微生物在生物脱氮的过程中，通过代谢活动产生能量，同时也释放出一些代谢产物。
这些代谢产物对于有机氮化合物的分解起到了重要作用，促进了生物脱氮过程的进行。
总的来说，生物脱氮的原理涉及到多种微生物和酶的参与，通过它们的协同作用，有机氮化合物得以分解为无机氮化合物，从而实现了氮的循环利用。
生物脱氮在农业生产、环境保护等领域具有重要意义，对于提高土壤肥力、改善水质环境等方面都具有积极作用。
因此，深入研究生物脱氮的原理，对于推动农业可持续发展和环境保护具有重要意义。
生物质脱氮的基本原理
生物质脱氮的基本原理
生物质脱氮是一种将氮元素从生物质中去除的过程。
其基本原理是利用微生物对氮的转化作用，将有机氮转化为无机氮，进而实现氮的去除。
生物质脱氮的主要过程包括氨氧化和反硝化。
氨氧化是指将有机氮转化为氨氮的过程，主要由氨氧化细菌（如亚硝酸盐氧化细菌）进行。
这些细菌能够将有机氮底物（如尿素、蛋白质等）通过酶的作用，将其氧化成氨氮。
反硝化是指将氨氧化产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成氮气的过程，主要由反硝化细菌进行。
这些细菌能够利用亚硝酸盐和硝酸盐作为电子受体，将其还原成氮气或氧化态氮。
通过氨氧化和反硝化的连续作用，生物质中的有机氮逐渐转化为无机氮，实现氮的去除。
这种去除氮的过程在自然环境中一直存在，但在生物质脱氮过程中，可以通过调控微生物的生长环境和提供适宜的底物浓度，来加速氮的转化过程，从而提高脱氮效率。
简述微生物脱氮的基本原理
简述微生物脱氮的基本原理
微生物脱氮是指利用微生物的代谢特性，在氨氮或硝酸盐的形式下，将氮元素从有机和无机物质中去除的过程。
其基本原理是通过微生物的代谢功能来将氮元素转化成为气态氮气，从而达到去除氮的目的。
微生物脱氮的主要方式有六种：
1. 氨氧化：通过氨氧化细菌，将氨转化为硝酸盐，再由硝化细菌将硝酸盐转化为亚硝酸盐，最终由亚硝酸盐中和微生物还原成为氮气。
2. 反硝化：通过反硝化微生物，将硝酸盐还原成为氮气和二氧化碳。
3. 无机颗粒剥离：通过细菌对无机颗粒表面附着的有机物的降解和氧化，使得颗粒离体，再通过滤过分离等方法去除。
4. 出水硝化机制：通过流化床污泥颗粒在水中移动，在水中无规律的碰撞，从而使颗粒之间的氨（及二硝酸盐）与氧体系接触面积增大，提高氨氧化速率。
5. 生石灰脱氮：通过在处理前向生石灰池中加入生石灰，形成的碱性环境加速污水中的氨与碳酸根的反应，使其转化为固体沉淀物后去除。
6. 厌氧溶解–酸生反硝化：在污泥中加入足量的COD和NO3-负载，让Lotskea
微生物在有机物和硝酸盐的良好共生环境下，以氢气作为电子体得到必要的能量，最终达到反硝化的作用，将硝酸盐还原为氮气。
以上的微生物脱氮的基本原理，既体现了细菌对氮的转化机理，又体现了微生物代谢对C/N反应的调节作用，通过合理的设计和运营，就可以有效地实现去除有机物和氮的效果。
生物脱氮机理、影响因素及应用工艺详解
生物脱氮机理、影响因素及应用工艺详解生物脱氮是指在微生物的联合作用下，污水中的有机氮及氨氮经过氨化作用、硝化反应、反硝化反应，最后转化为氮气的过程。
其具有经济、有效、易操作、无二次污染等特，被公认为具有发展前途的方法，关于这方面的技术研究不断有新的成果报道。
一、机理详解1、氨化反应氨化反应是指含氮有机物在氨化功能菌的代谢下，经分解转化为 NH4+的过程。
含氮有机物在有分子氧和无氧的条件下都能被相应的微生物所分解，释放出氨。
2、硝化反应硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，利用无机氮为氮源将NH4+化成NO2-，然后再氧化成NO3-的过程。
硝化过程可以分成两个阶段。
第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-)，第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3-)。
3、反硝化反应反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮(N2)的过程。
反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物(污水中的BOD成分)作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。
二、生物脱氮主要影响因素1、温度生物硝化反应的适宜温度范围为20~30℃，15℃以下硝化反应速率下降，5℃时基本停止。
反硝化适宜的温度范围为20~40℃，15℃以下反硝化反应速率下降。
实际中观察到，生物膜反硝化过程受温度的影响比悬浮污泥法小，此外，流化床反硝化温度的敏感性比生物转盘和悬浮污泥的小得多。
2、溶解氧硝化反应过程是以分子氧作为电子终受体的，因此，只有当分子氧(溶解氧)存在时才能发生硝化反应。
为满足正常的硝化效果，在活性污泥工艺运行过程中，DO值至少要保持在2mg/L以上，一般为2~3mg/L。
当DO值较低时，硝化反应过程将受到限制，甚至停止。
反硝化与硝化在溶解氧的需求方面是一个对立的过程。
传统的反硝化过程需要在严格意义上的缺氧环境下才能发生，这是因为DO与NO3-都能作为电子受体，存在竞争行为。
生物脱氮除磷基本原理
生物脱氮除磷基本原理嗨，朋友！今天咱们来唠唠生物脱氮除磷这个超有趣的事儿。
你可别小瞧它，这在环保领域那可是相当重要的呢！咱先来说说生物脱氮吧。
氮这个东西，在污水里就像个调皮捣蛋的小恶魔。
污水里的氮主要以氨氮的形式存在，这氨氮就好比是一群不受管束的小喽啰。
生物脱氮呢，主要是靠微生物这些小英雄来完成。
这里面有两类微生物特别厉害，一类叫硝化菌，另一类叫反硝化菌。
硝化菌啊，就像是一群勤劳的建筑工人。
它们把氨氮这个原材料，经过两个步骤，先把氨氮变成亚硝酸盐氮，这就像是把一块粗糙的石头打磨成了半成品。
然后呢，再把亚硝酸盐氮变成硝酸盐氮，这就相当于把半成品加工成了成品。
这个过程可是相当不容易的，就像建筑工人盖房子，一步一步来，容不得半点马虎。
你想啊，如果这个过程出了岔子，那氮就不能好好被处理掉了。
这时候，有人可能会问：“为啥硝化菌要这么费劲地把氨氮变成硝酸盐氮呢？”嘿，这就跟大自然的规律有关啦，微生物也得按照规则来办事呀。
接下来就是反硝化菌上场了。
反硝化菌就像是一群神奇的魔术师。
它们看到硝酸盐氮这个成品后，就开始施展魔法，把硝酸盐氮又变回氮气。
这氮气啊，就像个气球一样，“嗖”地一下就跑到空气里去了，这样污水里的氮就被去除掉了。
这反硝化过程也有自己的要求呢。
它需要在缺氧的环境下进行，就好像魔术师需要在特定的舞台上才能表演精彩的魔术一样。
要是环境不对，那魔术可就变砸了。
再来说说生物除磷。
磷在污水里就像个隐藏的小贼。
污水里的磷如果不处理，排到水体里就会让水体富营养化，就像一个好好的家突然被一群不速之客搞得乱七八糟。
生物除磷主要靠聚磷菌这些小卫士。
聚磷菌在好氧的环境下，就像个贪吃的小怪兽，拼命地吸收污水里的磷，把磷储存到自己的身体里。
这时候，有人可能会惊叹：“哇，聚磷菌怎么这么能吃啊！”嘿嘿，这是它的特殊本领呢。
然后呢，当聚磷菌到了厌氧的环境下，它就像个慷慨的小施主，把体内储存的磷释放出来。
你可能会疑惑：“这聚磷菌是不是傻呀，刚吃进去又吐出来？”其实啊，这是为了更好地在后面的好氧环境里再大量吸收磷呢。
生物脱氮除磷原理
生物脱氮除磷原理生物脱氮除磷原理生物脱氮和除磷是现代污水处理过程中的两个主要步骤。
这样做可以有效地降低污染物的排放，并促进水环境的恢复和保护。
这篇文章将介绍生物脱氮和除磷的原理，并分别进行详细的说明。
一、生物脱氮氮是生命所必需的元素之一，然而，过量的氮会导致水体富营养化，甚至造成水体死亡。
因此，在污水处理过程中，生物脱氮是一个重要的步骤，目的是减少氮的含量，保护水资源。
生物脱氮的原理是通过微生物代谢来降低污水中的氮含量。
具体来说，将含有氮化合物的污水引入生物反应器中，细菌依靠缺氧状态下的代谢产生能量来去除氮，将氨氮转化为氮气和硝酸盐。
这样可以有效地减少氮的含量，并且为其他生物链提供营养素。
二、除磷磷是植物生长所必需的元素之一，但是污水中过多的磷会导致水体富营养化，破坏水生态环境。
因此，除磷也是现代污水处理过程的一个重要步骤。
除磷的方法主要有化学沉淀方法和生物除磷方法。
其中，化学沉淀法是通过添加化学药剂，使磷离子与药剂中的金属离子反应，产生一种不溶性沉淀，在沉淀的过程中去除磷。
相对而言，生物除磷方法更为可持续。
生物除磷的原理是利用一些专门的微生物，按照一定的顺序和比例，对污水中的有机质和磷进行吸收和固定。
这些微生物可以根据磷的生物循环特点，利用有机质和磷的沉积结合，通过代谢来吸收和固定磷，使磷含量得到降低。
三、总结生物脱氮和除磷在现代污水处理中是必不可少的步骤。
通过生物反应器和微生物代谢的过程，这些步骤可以有效地降低含氮和含磷物质的含量。
这些污染物不仅会污染水体，还会间接影响人类健康和生态环境。
为了保护我们的水资源和生态环境，我们需要科学的污水处理方法，以消除污染物和保护我们的水体资源。
简述生物脱氮和生物除磷的基本原理和过程
生物脱氮和生物除磷是水环境治理中常见的技术手段，其基本原理和过程对于水质净化具有重要意义。
下文将分别对生物脱氮和生物除磷的基本原理和过程进行简要阐述，以便更好地理解和应用这两种技术手段。
一、生物脱氮的基本原理和过程1. 基本原理：生物脱氮是指利用生物的作用将水体中的氮气态化合物转化为氮气排放出去的过程。
其主要包括硝化和反硝化两个过程。
2. 过程：1）硝化作用：首先是硝化细菌将水体中的氨氮转化为亚硝酸盐，然后再将亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程。
这一过程主要发生在水中砷、锰等微生物和有机物贪婪性好氧微生物的作用下。
2）反硝化作用：反硝化细菌将水中的硝酸盐还原成氮气气体，从而实现氮的脱除。
这一过程主要发生在水中缺氧或厌氧条件下，反硝化细菌在有机物的作用下进行。
二、生物除磷的基本原理和过程1. 基本原理：生物除磷是指利用生物的作用将水体中的磷物质转化为无机磷沉积或有机磷的过程。
其主要包括磷的吸附和磷的沉淀两个过程。
2. 过程：1）磷的吸附：指微生物在生长过程中，通过细胞活性或胞外聚合物等结合机制，将水体中的磷物质吸附到微生物体表面或细胞内，从而减少水体中的磷含量。
这一过程主要发生在水中的底泥、生物膜等介质上。
2）磷的沉淀：指在适当的环境条件下，微生物可以促进水中磷物质的沉淀作用，将磷固定到底泥中，从而减少水体中的可溶性磷含量。
这一过程主要发生在水中的缺氧或厌氧条件下。
生物脱氮和生物除磷是通过利用微生物的作用，将水体中的氮和磷物质转化为氮气或无机磷沉积的技术手段。
其基本原理和过程涉及硝化、反硝化、微生物吸附和微生物沉淀等生物学过程，在水环境治理中具有重要的应用价值。
希望通过本文的介绍，读者对生物脱氮和生物除磷技术有更深入的了解，并能更好地应用于实际的水质净化工作中。
生物脱氮和生物除磷作为水环境治理的重要手段，对于改善水体质量、保护生态环境具有重要意义。
在实际应用中，为了更好地发挥生物脱氮和生物除磷技术的效果，需要结合具体的水体特点和环境条件，采取相应的措施和管理方式，以确保技术的有效运行和水体的稳定净化。
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生物脱氮基本原理 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
生物脱氮基本原理
作者：weidongwin
阅读：994次
上传时间：2005-10-13
推荐人：weidongwin
简介：进行生物脱氮可分为氨化－硝化－反硝化三个步骤。
由于氨化反应速度很快，在一般废水处理设施
中均能完成，故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。
关键字：生物脱氮基本原理氨化硝化反硝化同化
生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和NH3-N转化为N2和N x O气体的过程[1]。
废水中存在着有机氮、NH3-N、NO x－-N等形式的氮，而其中以NH3-N和有机氮为主要形式。
在生物处理过程中，有机氮被异养微生物氧化分解，即通过氨化作用转化为成NH3-N，而后经硝化过程转化变为NO x－-N，最后通过反硝化作用使NO x－-N转化成N2，而逸入大气。
由此可见，进行生物脱氮可分为氨化－硝化－反硝化三个步骤。
由于氨化反应速度很快，在一般废水处理设施中均能完成，故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。
1.氨化作用
氨化作用是指将有机氮化合物转化为NH3-N的过程，也称为矿化作用。
参与氨化作用的细菌称为氨化细菌。
在自然界中，它们的种类很多，主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌、兼性的变形杆菌和厌氧的腐败梭菌等。
在好氧条件下，主要有两种降解方式，一是氧化酶催化下的氧化脱氨[2]。
例如氨基酸生成酮
酸和氨：
(2-1)
丙氨酸亚氨基丙酸法丙酮酸
另一是某些好氧菌，在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应。
例如尿素能被许多细菌水解产生氨，分解尿素的细菌有尿八联球菌和尿素芽孢杆菌等，它们是好氧菌，其反应式如下：
(2-2)
在厌氧或缺氧的条件下，厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进行还原脱氨、水解脱氨和脱
水脱氨三种途径的氨化反应。
(2-3)
(2-4)
(2-5)
2.硝化作用
硝化作用是指将NH3-N氧化为NO x－-N的生物化学反应，这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成，包括
亚硝化反应和硝化反应两个步骤。
该反应历程为：
亚硝化反应?(2-6)
硝化反应(2-7)
总反应式?(2-8)
亚硝酸菌有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。
硝酸菌有硝酸杆菌属、硝酸球菌属。
亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌[22]。
发生硝化反应时细菌分别从氧化NH3-N和NO2－-N的过程中获得能量，碳源来自无机碳化合物，如CO32－、HCO－、CO2等。
假定细胞的组成为C5H7NO2，则硝化菌合成的化学计量关
系可表示为：
亚硝化反应?(2-9)硝化反应?(2-10)
在综合考虑了氧化合成后，实际应用中的硝化反应总方程式为：
(2-11)
由上式可以看出硝化过程的三个重要特征：
⑴NH3的生物氧化需要大量的氧，大约每去除1g的NH3-N需要4.2gO2；
⑵硝化过程细胞产率非常低，难以维持较高物质浓度，特别是在低温的冬季；
⑶硝化过程中产生大量的质子（H+），为了使反应能顺利进行，需要大量的碱中和，理论上大约为每
氧化1g的NH3-N需要碱度5.57g(以NaCO3计)。
3.反硝化作用
反硝化作用是指在厌氧或缺氧（DO<0.3-0.5mg/L）条件下，NO x―-N及其它氮氧化物被用作电子受体被还原为氮气或氮的其它气态氧化物的生物学反应，这个过程由反硝化菌完成[3--4]。
反应历程为：
(2-12)
(2-13)
(2-14)
[H]可以是任何能提供电子，且能还原NO x―-N为氮气的物质，包括有机物、硫化物、H+等。
进行这类反应的细菌主要有变形杆菌属、微球菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属等兼性细菌，它们在自然界中广泛存在。
有分子氧存在时，利用O2作为最终电子受体，氧化有机物，进行呼吸；无分子氧存在时，利用NO x―-N进行呼吸。
研究表明，这种利用分子氧和NO x―-N之间的转换很容易进行，即
使频繁交换也不会抑制反硝化的进行。
大多数反硝化菌能进行反硝化的同时将NOx―-N同化为NH3-N而供给细胞合成之用，这也就是所谓同化反硝化。
只有当NOx―-N作为反硝化菌唯一可利用的氨源时NOx―-N同化代谢才可能发生。
如果废水中同时存在NH3-N，反硝化菌有限地利用NH3-N进行合成。
4.同化作用
在生物脱氮过程中，废水中的一部分氮（NH3-N或有机氮）被同化为异养生物细胞的组成部分。
微生物细胞采用C60H87O23N12P来表示，按细胞的干重量计算，微生物细胞中氮含量约为12.5%。
虽然微生物的内源呼吸和溶胞作用会使一部分细胞的氮又以有机氮和NH3-N形式回到废水中，但仍存在于微生物的细胞及内源呼吸残留物中的氮可以在二沉池中得以从废水中去除。
参考文献
[1]缪应祺，水污染控制工程（M），南京-东南大学出版社，2002.12；。