污水硝化反硝化过程影响因素详解
反硝化控制条件
反硝化控制条件反硝化是一种微生物过程，可以将硝酸盐还原为氮气，从而实现氮的去除。
在污水处理和土壤修复等领域，反硝化被广泛应用于氮的去除和环境保护。
本文将介绍反硝化的控制条件，包括温度、pH值、有机物质和氧气含量等因素。
1. 温度：温度是影响反硝化过程的重要因素之一。
一般来说，反硝化微生物的适宜生长温度为20-30摄氏度。
过低或过高的温度都会影响反硝化过程的效率。
因此，在实际应用中，需要根据环境条件进行温度控制，以保证反硝化微生物的活性和生长。
2. pH值：pH值是指溶液的酸碱性程度，也是反硝化过程中需要控制的重要参数之一。
一般来说，反硝化微生物的适宜pH范围为6.5-8.5。
过低或过高的pH值都会抑制反硝化微生物的生长和活性，从而影响反硝化过程的效果。
因此，需要根据实际情况进行pH值的调节，以维持适宜的反硝化环境。
3. 有机物质：有机物质是反硝化微生物生长和代谢的重要营养源。
适量的有机物质可以提供反硝化微生物所需的能量和碳源，促进其生长和活性。
然而，过高的有机物质浓度会导致反硝化过程过程中产生大量的亚硝酸盐，进一步形成亚硝胺等对人体有害的物质。
因此，在控制反硝化过程中，需要适量添加有机物质，确保营养需求的同时避免过高的有机负荷。
4. 氧气含量：氧气是反硝化过程中的抑制因子，高浓度的氧气会抑制反硝化微生物的活性和生长。
因此，在实际应用中，需要控制反硝化系统中的氧气含量，可以通过减少通气量、增加氮气的供应等方式来降低氧气浓度，从而提高反硝化过程的效率。
除了以上几个主要的控制条件外，还有其他一些辅助条件也会影响反硝化过程的效果，例如微生物的种类和菌群组成、底物浓度、反应时间等。
在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑和控制。
反硝化是一种重要的氮去除过程，可以通过微生物的作用将硝酸盐还原为氮气。
在控制反硝化过程中，温度、pH值、有机物质和氧气含量等因素起着重要的作用。
合理调控这些条件，可以提高反硝化过程的效率，实现氮的去除和环境保护的目标。
硝化与反硝化
污水深度处理的硝化与反硝化(2007-08-12 10:48:15)转载▼标签：环保、污水处理污水深度处理的硝化与反硝化一。
硝化(1) 微生物：自营养型亚硝酸菌(Nitrosmohas)自营养型硝酸菌（Nitrobacter）(2) 反应：城市污水中的氮化物主要是NH3,硝化菌的作用是将NH3—N氧化为NO3—NNH+4+1.5O2———NO2+H2O+H+－ΔE亚硝酸菌ΔE=278.42kJNO2+0.5O2———NO-3－ΔE硝酸菌ΔE=278.42kJNH+4+2.0O2——— NO-3+H2+2H+－ΔE硝酸菌ΔE=351kJ研究表明,硝化反应速率主要取决于氨氮转化为亚硝酸盐的反应速率。
硝酸菌的细胞组织表示为C5H7NO255NH+4+76O2+109HCO-3———C5H7NO2+54NO-2+57H2O+104H2Co3亚硝酸菌400 NO2+ NH+4+4 H2Co3+ HCO-3+195 O2——— C5H7NO2+3 H2O+400 NO-3硝酸菌NH+4+1.86 O2+1.98HCO-3——— 0.02C5H7NO2+1.04H2O+0.98 NO-3+1.88H2Co3硝酸菌(3) 保证硝化反应正常进行的必要条件：pH 8~9水温亚硝酸菌反应最佳温度 t=35 0C t>15 0CDO 2 ~ 3 mg / L > 1.0 mg / L硝化1克NH3—N：消耗4。
57克O2消耗7。
14克碱度（擦C a Co3计）生成0。
17克硝酸菌细胞(4) 亚硝酸菌的增殖速度 t=25O C活性污泥中µ(Nitrosmohas)=0.18e 0.116(T-15) day –1µ(Nitrosmohas)=0.322 day –1（20ＯＣ）纯种培养：µ(Nitrosmohas)=0.41e 0.018(T-15) day -1河水中µ(Nitrosmohas)=0.79e 0.069(T-15) day -1一般它营养型细菌的比增长速度µ =1。
影响硝化反硝化的因素
1、温度：温度愈高，可使硝化作用的活性增加，但这不表示温度越高越好，因为温度越高，溶氧的饱和度会降低，因此硝化作用仅能在温度与溶氧之间取得一个平衡关系以获得最高的效率。
一般的建议是以不超过30℃，不低于20℃为原则。
2、PH值：在一般的生物处理程序中，硝化反应系统受pH影响很大。
硝化细菌在生长过程中会消耗大量碱度，故pH稍高于7～8，有利于硝化作用（张镇南等，1995）。
一般的建议是以介于7.5～8.2之间最佳，若高于9.0或低于6.0都要避免，因为那已超过硝化细菌正常生长的范围，必然会影响硝化作用的效率（Alleman，1992）。
3、溶氧：当溶氧（DO）浓度低时，硝化反应受溶氧浓度影响很大。
但在一般的生物处理程中，溶氧则较不容易控制，因此必须作处理水之溶氧测试，并控制至少不低于2～3ppm的范围内（Alleman，1992）。
4、氨和亚硝酸：分子性的氨和游离的亚硝酸均会对硝化反应产生抑制作用（Anthonisen，1976）。
分子性的氨浓度如果高于10～150ppm，可能对亚硝酸化作用产生抑制作用，高于0.1～1.0ppm对硝酸化作用即产生抑制作用（Anthonisen，1976）。
亚硝酸浓度若大于0.22～2.8ppm亦会抑制硝酸化作用（Anthonisen et al.，1976）。
5、碳氮比：硝化细菌之存在比率取决于污水中含碳物质及含氮物质之相对数量。
含氮营养物浓度之测定可利用凯氏法（Kjeldahl method）测得所谓的总凯氏氮（Totol Kjeldahl Nitrogen），简称TKN，其值包含氨及有机氮化物。
含碳物质浓度之测定可利用生化需氧量BOD（Biochemical Oxygen Demand）行之，它代表有机污染之程度。
BOD/TKN简称碳氮比。
碳氮比愈高，异营性氧化菌的活性较大，大量繁殖，消耗溶氧速率快，使硝化细菌无法生存竞争。
反之，如果碳氮比愈低，则有利于硝化细菌之增殖。
污水处理中的硝化与反硝化过程
污水处理厂的硝化与反硝化应用
污水处理厂是硝化与反硝化过程的重要应用场所，通过硝化反应将有机 氮转化为硝酸盐，再通过反硝化反应将硝酸盐转化为氮气，从而达到去 除氮污染物的目的。
硝化反应通常在好氧条件下进行，由硝化细菌将氨氮氧化成硝酸盐；反 硝化反应则在缺氧条件下进行，由反硝化细菌将硝酸盐还原成氮气。
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硝化反应的微生物学基础
硝化细菌是一类好氧性细菌，能够将氨氮氧化成硝酸盐。
硝化细菌主要包括亚硝化Байду номын сангаас菌和硝化细菌两类，分别负责亚硝化和硝化两个阶段 。
硝化反应的影响因素
溶解氧
硝化反应是好氧反应，充足的溶解氧是保证硝化 反应顺利进行的关键。
pH值
硝化细菌适宜的pH值范围为7.5-8.5。
ABCD
温度
硝化细菌对温度较为敏感，适宜的温度范围为 20-30℃。
应对气候变化
资源回收利用
探索污水处理过程中资源的回收利用，如能源、肥 料等，提高污水处理的经济效益和社会效益。
随着气候变化加剧，污水处理系统需应对极 端天气和自然灾害的挑战，保障硝化与反硝 化过程的稳定运行。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进先进技术与管理 经验，推动硝化与反硝化技术的创新发展。
害。
城市污水处理中的硝化与反硝化应用
城市污水中的氮污染物主要来源于生活污水和部分工业废水，硝化与反硝化过程在 城市污水处理中具有重要作用。
城市污水处理厂通常采用生物反应器进行硝化与反硝化反应，通过合理控制反应条 件，提高脱氮效率。
城市污水处理中的硝化与反硝化应用可以有效降低水体中氮污染物含量，改善城市 水环境质量。
污水处理厂短程硝化影响因素分析及效果评估
污水处理厂短程硝化影响因素分析及效果评估污水处理厂短程硝化影响因素分析及效果评估摘要：污水处理厂的短程硝化是一项关键工艺，对于提高废水处理效果和保护环境具有重要意义。
本文对污水处理厂短程硝化的影响因素进行了详细分析，并通过实验评估了不同因素对硝化效果的影响。
结果表明，温度、氨氮浓度、氧气供给、pH值等因素对短程硝化具有显著影响。
1. 引言污水处理厂是现代城市生活的重要组成部分，对于减少水体污染，维护生态平衡具有重要意义。
短程硝化作为一种关键处理工艺，可以快速将废水中的氨氮转化为无害的硝酸盐。
然而，污水处理厂短程硝化的效果受到多种因素的影响，包括温度、氨氮浓度、氧气供给、pH值等。
因此，深入分析这些因素的影响，并评估硝化效果，对于进一步提高废水处理效果具有重要参考价值。
2. 影响因素分析2.1 温度温度是影响污水处理厂硝化效果的关键因素之一。
研究表明，较高的温度有利于硝化菌的生长和代谢，从而可以提高硝化效果。
然而，温度过高或过低都会对硝化过程产生不利影响。
因此，在实际运营中，需要根据当地气候条件和处理厂的设施来调节温度，以实现最佳的硝化效果。
2.2 氨氮浓度废水中的氨氮浓度也是影响硝化效果的重要因素之一。
一般来说，废水中氨氮浓度较高，硝化菌的生长速度较快，硝化效果较好。
然而，浓度过高也会导致反硝化过程的发生，从而减少硝化效果。
因此，需要合理调节废水中的氨氮浓度，以实现最佳的硝化效果。
2.3 氧气供给氧气供给是短程硝化过程中关键的外部条件。
硝化菌需要充足的氧气来进行代谢活动。
过低的氧气供给会降低硝化效果，甚至导致菌体氧化能力下降，出现厌氧反硝化过程。
因此，在污水处理厂中，需要确保充足的氧气供应，以保证硝化过程的顺利进行。
2.4 pH值污水处理厂短程硝化过程中的pH值也对硝化效果产生重要影响。
适宜的pH值范围有利于硝化菌的生长和活性，提高硝化效果。
过高或过低的pH值都会抑制硝化过程，降低废水处理的效果。
污水脱氮详解(图文)
污水处理是当今社会中一个非常重要的问题，它可以有效地改善生活环境，保障人们的健康和安全。
而污水脱氮则是污水处理的重要步骤之一，它可以帮助污水经过处理和吸收，提高水质和处理效果。
一、生物脱氮原理和条件控制污水生物脱氮主要是靠一些专性细菌将含氮有机物最终转化为氮气，从污水中去除的过程。
含氮有机化合物在微生物的作用下首先分解转化为氨态氮NH4+或NH3，这一过程称为“氨化反应”。
硝化细菌把氨氮转化为硝酸盐，这一过程称为“硝化反应”；反硝化细菌把硝酸盐转化为氮气，这一反应称为“反硝化反应”二、硝化过程污水脱硝是污水脱氨的前身，它是一种通过物理或化学方法去除污水中氮氧化物的技术。
在污水脱硝基化过程中，污水中的氮氧化物会被溶解于水中，并被分解成二氧化碳和水，从而减少了水体的污染。
第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐，第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。
这两个过程会释放能量，硝化菌就是利用这些能量合成新细胞和维持正常的生命活动，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。
氧化1g氨氮大约需要消耗4.33gO2和8.64gHCO3-（相当于7.14gCaCO3碱度）。
三、硝化过程影响因素1、温度硝化反应最适宜的温度范围是25~35℃，温度不但影响硝化菌的增长速率，而且会影响硝化菌的活性。
2、溶解氧硝化反应必须在好氧条件下进行，溶解氧浓度为0.5~0.7mg/L是硝化菌可以容忍的极限，溶解氧低于2mg/L条件下，氮有可能被完全硝化，但需要较长的污泥停留时间，因此一般应维持混合液的溶解氧浓度在2mg/L以上。
3、PH和碱度硝化菌对pH特别敏感，硝化反应的最佳pH是在7.5~8之间。
每硝化1g氨氮大约需要消耗7.14gCaCO3碱度，如果污水没有足够的碱度进行缓冲，硝化反应将导致pH值下降、反应速率减慢。
4、有毒物质过高的氨氮、重金属、有毒物质及某些有机物质对硝化反应都有抑制作用。
5、泥龄一般来说，系统的泥龄应为硝化菌世代周期的两倍以上，一般不得小于3~5d，冬季水温低时要求泥龄更长，为保证一年四季都有充分的硝化反应，泥龄通常都大于10d。
污水处理中的反硝化与硝化过程研究
硝化细菌属于自养型好氧细菌，通过氧化氨氮获得 能量，同时生成硝酸盐。
03
硝化过程通常分为两个阶段：亚硝化阶段和硝化阶 段，分别由亚硝化菌和硝化菌完成。
硝化菌种特性
01
硝化菌种多为革兰氏阴性杆菌，具有较高的生长速率和活性。
02
硝化菌对环境条件较为敏感，如温度、pH值、溶解氧等，需保
持适宜的条件才能维持其活性。
02
反硝化过程研究
反硝化过程概述
反硝化过程是污水处理中的重 要环节，主要是将硝酸盐和亚 硝酸盐还原成氮气，以去除水 中的氮元素。
反硝化菌种在缺氧环境中利用 有机物作为电子供体，将硝酸 盐和亚硝酸盐还原成氮气。
反硝化过程通常发生在生物反 应池的缺氧段或曝气池的厌氧 段。
反硝化菌种特性
1
反硝化菌种多为异养菌，能够利用有机物作为碳 源和能源。
02
反硝化和硝化是污水处理中的重 要过程，对于去除氮污染物、改 善水质具有重要意义。
研究目的与问题
研究目的
深入了解反硝化与硝化过程的基本原 理、影响因素及作用机制，为优化污 水处理工艺和提高氮污染物去除效果 提供理论支持。
研究问题
分析反硝化与硝化过程中关键影响因 素的作用机制，探究不同工艺条件下 的反硝化与硝化效果，提出优化策略 及技术改进方案。
研究不足与展望
01
当前反硝化与硝化过程的研究主要集中在实验室条件下，实际应用中 的研究相对较少，需要加强实际应用研究。
02
对于反硝化与硝化过程的微生物种群和代谢机制研究不够深入，需要 进一步探讨其生态学和生物化学机制。
03
未来研究可以加强反硝化与硝化过程的优化控制技术研究，提高污水 处理效率和处理质量。
01
反硝化除磷污水处理工艺的主要影响因素探讨
反硝化除磷污水处理工艺的主要影响因素探讨反硝化除磷是一种常用的污水处理工艺，它具有高效、环保等优点。
然而，反硝化除磷工艺的性能受到许多影响因素的制约。
本文将从环境因素、操作参数和污水性质三个方面对反硝化除磷污水处理工艺的主要影响因素进行探讨。
环境因素对反硝化除磷工艺的影响主要体现在温度、pH 值和氧气含量三个方面。
首先，温度是影响反硝化除磷效率的重要因素之一。
高温有利于细菌的生长繁殖，加快反硝化除磷反应速率，提高处理效果。
其次，pH值对反硝化除磷的影响也十分显著。
一般来说，中性至弱碱性的pH范围有利于反硝化细菌的生长和代谢活动，从而提高反硝化除磷效果。
最后，氧气含量对反硝化除磷的影响也十分重要。
反硝化细菌在缺氧环境下才能发挥其除磷功能，因此要保持污水处理系统内氧气的充分供应，避免出现过高的氧气浓度，以充分利用反硝化除磷工艺的优势。
操作参数对反硝化除磷工艺的影响主要包括曝气量、进水流量和COD/P比值。
首先是曝气量的影响。
适当的曝气量能提供足够的氧气供应，促使反硝化细菌活跃，提高除磷效果。
进水流量也是影响反硝化除磷效果的重要参数之一。
过高的进水流量会降低反应器中污水和生物菌体的停留时间，导致反硝化除磷效果下降。
此外，COD/P比值也是影响反硝化除磷效果的重要因素。
适当的COD/P比值有利于微生物的代谢反应，提高反硝化除磷效果。
污水性质对反硝化除磷工艺的影响主要包括BOD5/COD比值、污水中抑制物质的含量和总磷浓度。
首先是BOD5/COD比值的影响。
适当的BOD5/COD比值有利于微生物菌群的稳定和健康生长，提高反硝化除磷效果。
其次，污水中抑制物质的含量对反硝化除磷效果也有影响。
高浓度的重金属、抗生素等抑制物质会对反硝化细菌的生长和代谢活动产生负面影响，降低反硝化除磷效果。
最后，总磷浓度是影响反硝化除磷效果的重要因素之一。
高浓度的总磷会影响微生物菌群的活性和代谢功能，减少反硝化除磷效果。
综上所述，反硝化除磷工艺的性能受到环境因素、操作参数和污水性质的综合影响。
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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20～40℃。
15℃以下时，硝化反应速度急剧下降。
温度对反硝化速率的影响很大，低于5℃或高于40℃，反硝化的作用几乎停止。
（4）碱度
NH4++1.83O2+1.98HCO3-→0.021C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.884H2CO3一般污水处理厂碱度应维持在200mg/L左右。
通过上述反应过程的物料衡算可知，在硝化反应过程中，将1g氨氮氧化为硝酸盐氮需约需耗7.14g碳酸氢盐（以CaCO3计）碱度。
NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.06C5H7NO2 +0.47N2+1.68H2O+HCO3-
在反硝化过程中，将1g硝酸盐氮还原成氮气，约产生3.57g 碱（以CaCO3计），需要有机物（BOD5）约为2.86g。
微生物
降解1 mg有机碳源BOD5，约产生0.1 mg碱度（以CaCO3计）。
（5）碳氮比（C/N）
控制硝化过程的5<BOD5/TKN<8。
硝化细菌为自养菌，在硝化池中有机碳含量不宜过高，否则异养好氧菌繁殖速率过快，硝化菌难成为优势菌种；反硝化细菌为异养菌，有机碳源是反硝化细菌的电子供体提供者。
有机碳源越充分，C/N越高，反硝化作用越明显，TN的去除率也越高。
当BOD5/TN>3时，碳源充足，无需补充外加碳源；BOD5/TN<3时，需要补充外加碳源。
（6）水力停留时间（HRT）
硝化过程HRT可控制在4h～10h之间，反硝化HRT可控制在1h～4h之间。
因HRT过短，反应池中各微生物种群没有充分的时间生长，污泥流失过快，硝化反应和反硝化反应都没有得到充分的进行。
当HRT达到一定的值时，再增加HRT，对脱氮作用没有显著的效果。
因为长HRT条件下，系统的有机负荷率降低，会使生物的内源呼吸加剧，影响污泥的活性，最终降低系统对污染物去除效果。
（7）污泥停留时间（SRT）
硝化过程的泥龄（SRT）一般控制在10～20d。
硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为 0.3～0.5d-1，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。
但是污泥停留时间太长，会导致系统有机负荷过低，许多微生物
由于得不到所需要的营养会死亡。
比生长速率μ ：每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率
（8）氧化还原电位（ORP）
硝化段ORP值一般在+180mV左右，反硝化段的ORP值在－50～－110mV之间。
氧化还原电位就是用来反映水溶液中所有物质表现出来的宏观氧化-还原性。
越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。
通过控制ORP可以间接控制溶解氧浓度，尤其氧化还原电位其在DO浓度比较低时，DO较小的改变反映在氧化还原电位上变化较大。
（9）碳源投加量
每克甲醇、乙醇、乙酸、乙酸钠、葡萄糖对应的COD、BOD5如下表：。