亚硝化细菌脱氮原理
亚硝化细菌脱氮原理
脱氮是指将水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐，从而降低水体中的氨氮浓度。亚硝化细菌是一类重要的微生物，在自然界中广泛存在。它们能够利用氨氮作为能源，通过亚硝化反应将氨氮转化为亚硝酸盐。亚硝酸盐进一步通过硝化反应转化为硝酸盐，最终实现脱氮的目的。
亚硝化细菌脱氮的原理主要涉及两个反应过程：亚硝化反应和硝化反应。
亚硝化反应是指亚硝化细菌将氨氮（NH4+）氧化为亚硝酸盐（NO2-）。这一过程由亚硝化细菌中的亚硝化酶催化完成。亚硝化酶是一种特殊的酶，它能够将氨氮与氧气反应，生成亚硝酸盐和水。亚硝酸盐是一种含有氮的化合物，其在水中溶解度较大，可以很容易地通过水体流动迁移。亚硝化细菌通常生活在水体的表层或底层沉积物中，其活性会受到温度、pH值、氧气浓度等环境因素的影响。
硝化反应是指亚硝酸盐进一步被硝化细菌氧化为硝酸盐（NO3-）。硝化反应也是一种氧化反应，由硝化细菌中的硝化酶催化完成。硝化酶能够将亚硝酸盐与氧气反应，生成硝酸盐和水。硝酸盐是一种无机盐类，其在水中溶解度也较大，与亚硝酸盐一样，能够通过水体迁移。硝化细菌通常生活在水体的深层或沉积物中，其活性会受到温度、pH值、氧气浓度等因素的影响。
亚硝化细菌脱氮的过程是一个复杂的微生物生态系统。在自然界中，亚硝化细菌和硝化细菌通常同时存在，并且相互依赖。亚硝化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐，为硝化细菌提供了氮源；而硝化细菌则将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，从而将氮气固定在水体中。这一过程不仅能够实现水体的脱氮，还能够维持氮循环的平衡，对水体生态系统的稳定性起到重要作用。
亚硝化细菌脱氮技术已经被广泛应用于水处理领域。通过培养和管理亚硝化细菌群落，可以实现高效的脱氮效果。在实际应用中，常常采用生物膜反应器等装置，为亚硝化细菌提供适宜的生长环境，从而提高脱氮效率。此外，通过调节温度、pH值、氧气浓度等条件，也可以优化亚硝化细菌的生长和活性，进一步提高脱氮效果。
亚硝化细菌脱氮是一种利用微生物代谢特性实现水体脱氮的方法。通过亚硝化反应和硝化反应，亚硝化细菌和硝化细菌协同作用，将水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐。该技术在水处理中具有广泛的应用前景，可以帮助改善水体质量，维护生态环境的稳定。
生物脱氮原理及6大参数
生物脱氮原理及6大参数 高氨氮废水是我们经常会遇到的一种废水，想要将污水中的氨氮去除，除了要了解各种脱氮原理，还要从经济有效的角度来考虑选用哪种工艺，而生物脱氮技术恰恰符合以上条件，成为污水脱氮中最常见的工艺之一。今天我们就来聊一聊生物脱氮原理和主要控制参数。 污水中的氮主要以氨氮和有机氮的形式存在，通常没有或只有少量亚硝酸盐和硝酸盐形式的氮。只有不到20%——40%的氮在传统的二级处理中被去除。污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氨形式的转化，经过氨化、硝化、反硝化过程，含氮有机化合物最终转化为无害的氮气，从污水中去除，其过程如图所示： 1、工艺原理及过程 硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程，硝化是一个两步过程，分别利用了两类微生物--亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。这两类细菌统称为硝化菌，这些细菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳。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。这两个反应过程都释放能量，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。 反硝化过程是反硝化菌异化硝酸盐的过程，即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为氮气后从水中溢出的过程。反硝化过程也分为两步进行，第一步由硝酸盐转化为亚硝酸盐，第二步由亚硝酸盐转化为一氧化氮、氧化二氮和氮气。同时，反硝化菌利用含碳有机物和部分分硝酸盐转化为氨氮用于细胞合成，该碳源既可以是污水中的有机碳或细胞体内碳源，也可以外部投加。 2、生物脱氮的工艺控制 （1）消化过程（硝化菌）的影响因素 1.温度：硝化反应的最适宜温度范围是30一35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。温度低于5℃，硝化细菌的生命活动几乎完全停止：在5一35℃的范围内，硝化反应速率随温度的升高而加快；但达到30℃后，蛋白质的变性会降低硝化菌的活性，硝化反应增加的幅度变小。对于同时去除有机物和进行硝化反应的系统，温度低于15℃时硝化速率会迅速降低。低温对硝酸菌的抑制作用更为
亚硝化细菌脱氮原理
亚硝化细菌脱氮原理 脱氮是指将水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐，从而降低水体中的氨氮浓度。亚硝化细菌是一类重要的微生物，在自然界中广泛存在。它们能够利用氨氮作为能源，通过亚硝化反应将氨氮转化为亚硝酸盐。亚硝酸盐进一步通过硝化反应转化为硝酸盐，最终实现脱氮的目的。 亚硝化细菌脱氮的原理主要涉及两个反应过程：亚硝化反应和硝化反应。 亚硝化反应是指亚硝化细菌将氨氮（NH4+）氧化为亚硝酸盐（NO2-）。这一过程由亚硝化细菌中的亚硝化酶催化完成。亚硝化酶是一种特殊的酶，它能够将氨氮与氧气反应，生成亚硝酸盐和水。亚硝酸盐是一种含有氮的化合物，其在水中溶解度较大，可以很容易地通过水体流动迁移。亚硝化细菌通常生活在水体的表层或底层沉积物中，其活性会受到温度、pH值、氧气浓度等环境因素的影响。 硝化反应是指亚硝酸盐进一步被硝化细菌氧化为硝酸盐（NO3-）。硝化反应也是一种氧化反应，由硝化细菌中的硝化酶催化完成。硝化酶能够将亚硝酸盐与氧气反应，生成硝酸盐和水。硝酸盐是一种无机盐类，其在水中溶解度也较大，与亚硝酸盐一样，能够通过水体迁移。硝化细菌通常生活在水体的深层或沉积物中，其活性会受到温度、pH值、氧气浓度等因素的影响。
亚硝化细菌脱氮的过程是一个复杂的微生物生态系统。在自然界中，亚硝化细菌和硝化细菌通常同时存在，并且相互依赖。亚硝化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐，为硝化细菌提供了氮源；而硝化细菌则将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，从而将氮气固定在水体中。这一过程不仅能够实现水体的脱氮，还能够维持氮循环的平衡，对水体生态系统的稳定性起到重要作用。 亚硝化细菌脱氮技术已经被广泛应用于水处理领域。通过培养和管理亚硝化细菌群落，可以实现高效的脱氮效果。在实际应用中，常常采用生物膜反应器等装置，为亚硝化细菌提供适宜的生长环境，从而提高脱氮效率。此外，通过调节温度、pH值、氧气浓度等条件，也可以优化亚硝化细菌的生长和活性，进一步提高脱氮效果。 亚硝化细菌脱氮是一种利用微生物代谢特性实现水体脱氮的方法。通过亚硝化反应和硝化反应，亚硝化细菌和硝化细菌协同作用，将水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐。该技术在水处理中具有广泛的应用前景，可以帮助改善水体质量，维护生态环境的稳定。
硝化与反硝化去除氨氮的原理
硝化与反硝化去除氨氮的原理 硝化与反硝化是水处理领域中常用的一种氨氮去除方法。硝化是指将 水中的氨氮转化为硝态氮化合物（主要是亚硝酸盐和硝酸盐），而反硝化 是指将水中的硝态氮还原为氨氮，从而达到去除氨氮的目的。下面将分别 介绍硝化和反硝化去除氨氮的原理。 硝化是由一种特殊的微生物完成的，这种微生物被称为硝化细菌。硝 化细菌主要有两类，一类是氧化亚硝酸细菌（Nitrosomonas），负责将氨 氮氧化成亚硝酸；另一类是氧化硝酸细菌（Nitrobacter），负责将亚硝 酸氧化成硝酸。 硝化过程主要分为两个阶段：亚硝化和硝化。亚硝化是亚硝酸盐菌将 氨氮氧化为亚硝酸的过程，可表示为：NH4+→NO2-。而硝化是硝酸盐菌将 亚硝酸氧化为硝酸的过程，可表示为：NO2-→NO3-。 硝化微生物生长的最适pH范围一般为7.8-8.2，温度范围一般为20-35℃。在水处理工程中，为了提高硝化细菌的活性，通常会提高水体中的DO（溶解氧）浓度，同时增加氨氮与亚硝酸之间的接触时间。 反硝化是由一种特殊的微生物完成的，这种微生物被称为反硝化细菌。反硝化细菌的主要特点是能够利用氧化亚硝酸作为电子受体，将硝酸氮还 原为氨氮，并释放出氧气或一氧化氮等气体。 反硝化细菌的代表是假单胞菌（Pseudomonas），它具有较强的还原 硝酸能力。反硝化过程一般可表示为：NO3- → NO2- → NO → N2O → N2
反硝化细菌的生长最适pH范围一般为6.5-7.5，温度范围一般为25-30℃。和硝化一样，为了提高反硝化细菌的活性，通常也需要提高水体中 的DO浓度。 三、硝化与反硝化联合去除氨氮的工艺流程 硝反工艺的流程一般为：先将水体中的氨氮通过硝化转化为硝酸，然 后利用反硝化细菌将硝酸还原为氨氮。 硝反工艺通常包括硝化反硝化生物过滤法、硝化反硝化活性污泥法等。其中，硝化反硝化生物过滤法是一种较常用的工艺，具有处理效果好、工 艺简单、运行稳定等优点。 在硝反工艺中，硝化细菌与反硝化细菌共同生长，不仅可以去除氨氮，还可以去除有机物等其他污染物，从而对水体进行全面的处理。 总之，硝化与反硝化是一种常用的去除水体中氨氮的方法，通过利用 特定的微生物将氨氮转化为硝酸，再将硝酸还原为氨氮，从而实现氨氮的 去除。硝化与反硝化在水处理领域得到广泛应用，可以有效提高水体的水 质和生态环境的保护。
生物脱氮各阶段的控制参数
生物脱氮各阶段的控制参数 生物脱氮工艺是通过硝化作用和反硝化作用两个过程实现的。硝化作用分为两个阶段，即亚硝化（氨氧化）和硝化（亚硝酸氧化），分别由两类化能自养微生物完成，亚硝化细菌进行氨的氧化，硝化细菌完成亚硝酸氧化，再经反硝化细菌将硝态氮转化为氮气。内容分享生物脱氮各阶段的控制参数。 一、硝化阶段 硝化阶段：含氮有机物（有机氮）在有氧或无氧环境中被氨化为氨氮，改部分污水进入有氧的处理构筑物后，在亚硝酸细菌和硝化菌的做一下转化为硝酸盐氮，为后续反硝化提供准备。 溶解氧：溶解氧控制在2~3mg/L之间，溶解氧低于0.6mg/L，硝化过程将受到较大抑制。 水温：硝化菌比较合适的水温20~30℃之间。通常低于5℃时，硝化菌的活动就基本停止。 PH值：硝化菌最佳的PH值7.5~8.5。 底物浓度：硝化细菌是自养型好氧菌，底物浓度对于硝化菌不是其生产的必要因素。 污泥龄：需要保证好氧系统的微生物有足够的硝化菌，提供硝化菌的浓度，通常将污泥龄控制在10d左右。 二、反硝化阶段
反硝化阶段：承接硝化段的产物硝酸盐氮，对其进行反硝化反应，使硝酸盐氮转化为氮气排出水体。 PH值：反硝化过程合适的PH值6.5~7.5，PH值控制不当，将影响反硝化细菌的生长速率及反硝化酶的活性。 水温：反硝化菌和硝化菌对水温的要求基本相同，反硝化菌耐受高水温较硝化菌强，一般在20~40℃。 底物浓度：底物浓度对于反硝化的进行至关重要，BOD5/RKN>4.0，否则需要补充底物（投加碳源）。 溶解氧：反硝化进行需要严格控制溶解氧，一般控制在DO>0.5mg/l,反硝化菌属于兼性菌，有氧和无语条件下皆可生存，我们需要利用的是反硝化菌无氧代谢。甘度| 做好菌种做好服务
生物 除氮原理
生物脱氮基本原理 1、氨化作用 在好氧或厌氧条件下，通过微生物胞外酶的水解作用使含氮有机物转化为氨基酸，之后进入胞内由脱氨基产生氨的过程称为氨化作用，参与氨化反应的细菌称为氨化细菌，它们的种类很多，主要有好氧性的大肠杆菌、荧光假单胞菌等，厌氧性的腐败梭菌和变形杆菌等，以下为氨基酸在有氧条件下的反应式【3】： RCHNH2COOH + 02 = RCOOH + C02 + NH3 除了蛋白质外，核酸、尿素、几丁质、卵磷脂等含氮有机物，它们都能被相应的微生物分解，释放出氨。氨化作用不论是在有氧还是在无氧条件下，还是在任何的酸碱性环境中都可以进行，但当环境中存在一定浓度的酚，或木质素-蛋白质复合物时，会阻碍氨化作用的进行。 2、硝化作用 硝化作用是指硝化菌将氨氮氧化成硝酸盐氮的过程，因为硝化菌为自养型好氧菌，所以硝化过程必须在好氧条件下进行。它们以二氧化碳、碳酸盐或者碳酸氢盐作为碳源，通过氧化氨氮获得能量。硝化过程可分为两个阶段，分别由亚硝酸菌和硝酸菌完成。第一步是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐，亚硝酸菌包括亚硝酸盐单胞菌属和亚硝酸盐球菌属。第二步是由硝酸菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸菌包括硝酸盐杆菌属、螺旋菌属和球菌属。这类菌利用无机碳化合物为碳源，从亚硝酸盐的氧化中获得能量。硝化作用的两步反应均需
在有氧条件下进行，反应式可表示为： NH4++1.382O2+1.982HC03-→ 0.982NO2-+1.036H20+1.891H2CO3+0.018C5H702N NO2-+0.48802+0.001H2CO3+0.003HCO3-+0.003NH4+→NO3-+O.008H2O+0.003C5H7O2N 总反应式为： NH4++1.86O2+1.982HC03-→ 0.982NO3-+1.044H20+1.881H2C03+0.021C5H7O2N 硝化反应受一系列环境因素影响，其中主要包括：温度、溶解氧、pH值和碱度、污泥龄、有机负荷等。 （1）温度 研究表明，生物硝化反应可在4-45℃进行，亚硝化菌的最佳生长温度为35℃，硝化菌最佳的生长温度为35-42℃，在5-35℃范围内，硝化反应速率随着温度的升高而变快，而当温度低于4℃时，硝化反应几乎停止。对于同时去除有机物和同时脱氮的系统，当温度低于15℃时，硝化反应速率急剧下降。 （2）溶解氧 硝化菌是一类好氧细菌，因此硝化反应需在好氧条件下进行，溶解氧是影响硝化反应的重要因素。由于硝化菌多处于污泥絮体内部，氧传递存在传质阻力，溶解氧传递到活性污泥内部需要克服污泥絮体的传质阻力，所以需要较高的溶解氧浓度。对于活性污泥系统来说，溶解氧在1．2一2mg／L可以发生硝化反应，为了提高硝化反应速率，
污水处理—硝化与反硝化
污水硝化—反硝化脱氮处理是一种利用硝化细菌和反硝化细菌的污水微生物脱氮处理方法。此法分为硝化和反硝化两个阶段，在好氧条件下利用污水中硝化细菌将含氮物质转化为硝酸盐，然后在缺氧条件下利用污水中反硝化细菌将硝酸盐还原成气态氮。两段生物脱氮法是污水微生物脱氮的有效方法，作为标准生物脱氮法已得到较广泛应用。 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)参预将氨氮转 化为亚硝酸盐的反应；硝酸菌(Nitrobacter sp)参预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+、或者 NO2-的氧化还原反应获得能量。硝化反应过程需要在好氧(Aerobic 或者 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： 1.亚硝化反应方程式： 55NH4++76O2+109HCO3-→C5H7O2N ﹢ 54NO2- +57H2O+10 4H2CO3 2.硝化反应方程式： 400NO2-+195O2+NH4++4H2CO3+HCO3- →C5H7O2N+400NO3- +3H2O 3.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-。 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。当有份子态氧存在时，反硝化菌氧化分解有机物，利用份子氧作为最终电子受体，当无份子态氧存在时，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
生物脱氮工艺
生物脱氮工艺 随着人类社会的不断发展，环境问题越来越引人关注。其中，氮污染是一个严重的问题。氮是生物体内必需的元素，但过量的氮却会对环境造成巨大的负担。氮污染主要来自于农业、工业和城市污水处理等领域。针对氮污染问题，科学家们研发了各种方法，其中生物脱氮工艺是一种环保、高效的氮污染治理方法。 一、生物脱氮的基本原理 生物脱氮是利用微生物将废水中的氮转化为无害的氮气的过程。该工艺的基本原理是：将含氮废水通过生物反应器，在一定的条件下，利用氨氧化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐，再利用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，从而达到脱氮的目的。 二、生物脱氮工艺的优点 1、环保：生物脱氮工艺不需要添加任何化学药剂，不会产生二次污染，对环境没有负面影响。 2、高效：生物脱氮工艺可以达到较高的脱氮效率，对氮污染治理效果显著。 3、经济：生物脱氮工艺不需要大量投入，运行成本低，对于农业、工业和城市污水处理等领域都具有实用性。 三、生物脱氮工艺的应用领域 1、城市污水处理：城市污水中含有大量的氮，如果不进行处理，会对周围环境和水体造成严重的污染。生物脱氮工艺可以有效地降低
污水中的氮含量，达到国家排放标准。 2、农业：农业是氮污染的主要来源之一。生物脱氮工艺可以应用于农业废水的处理，减少氮肥的使用量，达到节约能源和环保的目的。 3、工业：工业废水中含有大量的氮，如果不进行处理，会对周围环境和水体造成严重的污染。生物脱氮工艺可以应用于工业废水的处理，降低氮污染的程度。 四、生物脱氮工艺的发展趋势 目前，生物脱氮工艺已经成为氮污染治理的主要手段之一。随着科技的不断进步和人们对环境问题的重视，生物脱氮工艺也在不断发展和完善。未来，生物脱氮工艺将会更加智能化、高效化和精准化，为氮污染治理提供更加优秀的解决方案。 总之，生物脱氮工艺是一种环保、高效、经济的氮污染治理方法，已经在城市污水处理、农业和工业废水处理等领域得到广泛应用。在未来，生物脱氮工艺还将不断发展和完善，为环境保护事业做出更大的贡献。
硝化与反硝化去除氨氮的原理
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。
生物脱氮原理方程
生物脱氮原理方程 引言： 氮是生物体内不可缺少的元素之一，但过多的氮排放会导致水体富营养化和环境污染。因此，开发高效的生物脱氮技术具有重要意义。本文将介绍生物脱氮的原理方程及其应用。 一、生物脱氮原理 生物脱氮是利用特定微生物的代谢活动将氨氮转化为氮气，从而实现氮的去除过程。生物脱氮主要包括硝化和反硝化两个过程。 1. 硝化过程 硝化是将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程，主要由两种微生物完成：硝化细菌和亚硝酸细菌。硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐，而亚硝酸细菌则进一步将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。 硝化细菌通常分为两类：一类是氨氧化细菌（Ammonia-Oxidizing Bacteria，AOB），另一类是氨氧化古菌（Ammonia-Oxidizing Archaea，AOA）。氨氧化细菌和氨氧化古菌具有不同的氨氧化活性和环境适应性。 2. 反硝化过程 反硝化是将硝酸盐还原为氮气的过程，由反硝化细菌完成。反硝化细菌可以利用硝酸盐作为电子受体进行呼吸代谢，将硝酸盐还原为
亚硝酸盐、一氧化氮、二氧化氮和氮气。 常见的反硝化细菌有假单胞菌属（Pseudomonas）、乳杆菌属（Lactobacillus）和厌氧细菌属（Anaerobacter）等。 二、生物脱氮原理方程 生物脱氮的原理方程可以用以下两个方程表示： 1. 硝化方程式： NH3 + 1.5O2 → NO2- + H2O + 2H+（硝化细菌） NO2- + 0.5O2 → NO3-（亚硝酸细菌） 2. 反硝化方程式： NO3- → 0.5N2 + 1.5O2（反硝化细菌） 这两个方程描述了硝化和反硝化过程中氨氮和硝酸盐的转化关系。通过这些代谢反应，生物体内的氨氮最终转化为氮气，并释放到大气中。 三、生物脱氮技术应用 生物脱氮技术广泛应用于污水处理、农田排水、养殖废水处理等领域。 1. 污水处理 生物脱氮技术是污水处理中常用的氮去除方法之一。通过在处理系
硝化脱氮技术的原理和应用
硝化脱氮技术的原理和应用 氮气是大气中最主要的组成成分之一，但是在农业、工业以及 人类生活中，氮素化合物的释放却为环境带来了很多不良影响。 氮素污染是目前全球面临的一个十分严峻的情况，因此急需开发 和应用有效的处理技术。硝化脱氮是一种能够有效减缓和治理氮 素污染的技术，具有广泛的应用前景。 一、硝化脱氮技术的原理 硝化脱氮是通过微生物作用将氨氮转化为硝酸盐氮的过程。硝 化分为亚硝化和硝化两个过程。亚硝化是将氨氮转换为亚硝酸盐；硝化是将亚硝酸盐进一步转化为硝酸盐。硝化脱氮的研究主要集 中在生物硝化和生物反硝化过程。 1. 生物硝化过程 生物硝化过程是指氨好氧氧化成为硝酸盐的过程。本过程主要 由硝化细菌完成，它们可以利用氨作为碳源和能源，进行自养式 生长。
硝化细菌通过氧化氨为亚硝酸和硝酸，同时有机物质也被氧化。硝化细菌在利用氨氮时，要耗费大量的氧气，运用好氧条件。它 们具有较高的氧需求，以利用酸中产生的能量来维持胞内代谢。 2. 生物反硝化过程 生物反硝化过程是指氮通过缺氧条件下生物代谢过程中的‘反硝化作用’还原成氮气的过程。本过程将缺氧环境视为必要的前提条件。在缺氧环境中，厌氧细菌可以用硝酸鹽代为氧化有机物，同 时将硝酸鹽还原为氮气。 这个过程实际上是不同微生物之间的共生关系，硝化细菌实现 了氨氮的氧化转化，而厌氧细菌则完成了硝酸盐的反硝化，从而 将硝酸盐还原为氦气排放。 二、硝化脱氮技术的应用 硝化脱氮技术广泛被应用于各种工业、农业和城市水净化领域中。以下是一些典型应用情景。
1. 污水处理 硝化脱氮是污水处理的一种重要技术手段。在传统的生物法净化系统中，硝化脱氮是在生化反应池的深部进行。硝化脱氮污水处理技术通过模拟生态系统功能，使不同的细菌之间进行共生交互，将硝酸盐明显降低的同时，保证了出水效果。 2. 农业生产 农业活动是氮素污染的重要来源之一。硝化脱氮技术可以有效地对农业产生的氮素污染进行处理。在田间作物种植中，硝化脱氮技术能够起到很好的保水、抗旱、增产作用。 3. 空气净化 氮氧化酶是一种可以用来处理空气中氮气的环保技术。将环境中的氮气转化为硝酸盐，可以到达空气净化的目的，从而提高空气的质量。 4. 水处理
利用好氧和厌氧组合来进行生物脱氮和除磷的原理
利用好氧和厌氧组合来进行生物脱氮和除磷的原理 生物脱氮和除磷是现代污水处理过程中常用的处理方法，利用好氧和厌氧组合来进行生物脱氮和除磷可以有效去除废水中的氮和磷，使得废水达到排放标准。 生物脱氮的原理是通过好氧和厌氧综合作用，将废水中的氨氮和硝态氮转化为氮气释放到大气中，从而达到去除氮的目的。该过程分为两个阶段：厌氧阶段和好氧阶段。 在厌氧阶段，通过加入硝化抑制剂来抑制硝化菌的生长，同时利用厌氧条件下的反硝化菌将废水中的硝态氮还原成氮气。反硝化菌利用废水中的有机物作为电子供体，将硝态氮还原成氮气，并释放到大气中。 在好氧阶段，通过加入缺氧条件下的硝化菌来将废水中的氨氮氧化为硝态氮。硝化菌利用废水中的氨氮作为电子供体，同时吸收氧气，将氨氮氧化成亚硝态氮，再经过氧化反应转化为硝态氮。硝化过程产生的亚硝酸会进一步被反硝化菌氧化为N2，释放到大气中。 除磷的原理是通过好氧条件下的磷菌将废水中的磷转化为细菌形成的磷酸盐，从而实现磷的去除。除磷过程可分为生物吸附和矿化两个阶段。 在生物吸附阶段，废水中的有机物作为磷菌的营养源，磷菌在好氧条件下吸附废水中的磷成为细菌形成的有机磷，从而将磷去除。 在矿化阶段，废水中的磷经过好氧条件下的生物氧化反应，被磷菌转化为无机磷酸盐，并与废水中的钙、铝等金属离子结合形成不溶于水的磷酸钙或磷酸铝沉淀物。这些沉淀物可以通过沉淀或过滤的方式去除。
好氧和厌氧组合的生物脱氮和除磷方法相辅相成，通过两者的配合可 以实现高效去除废水中的氮和磷。好氧和厌氧条件下的细菌互相依赖，在 厌氧阶段，反硝化菌利用废水中的硝态氮作为电子供体进行反硝化作用， 产生氮气；在好氧阶段，硝化菌利用废水中的氨氮作为电子供体进行硝化 作用，产生硝态氮。同时，在除磷过程中，磷菌在好氧条件下吸附废水中 的磷，然后通过好氧条件下的生物氧化反应转化为无机磷酸盐，形成沉淀物。 通过好氧和厌氧组合的生物脱氮和除磷方法可以实现高效的废水处理，不仅能够去除废水中的氮和磷，还能够减少能源消耗和化学药剂的使用。 这种方法对于现代污水处理，在提高处理效率、节约能源和保护环境方面 具有重要意义。
亚硝化的控制技术
亚硝化的控制技术 文章摘要： 由于常规活性污泥法是以除碳为目的，通过微生物同化去除生活污水中的氮量很少，通常只有10%～13%。最具有代表性的就是A/O法、A2/O法等工艺，这些工艺在废水除磷脱氮方面起到了一定的作用，但仍然存在着许多问题，如硝化菌群增殖速度慢，且硝化菌世代长，难以维持较高生物浓度。关键词： 亚硝酸 生物 硝化 硝酸 详细内容： 0 引言 生活污水及某些工业废水中都含有一定的氮，特别是某些工业废水，如煤加压气化废水、焦化废水、氮肥废水等。大量的氮排入水体后易造成水体富营养化。由于常规活性污泥法是以除碳为目的，通过微生物同化去除生活污水中的氮量很少，通常只有10%～13%。因此，对生活污水和含氮的工业废水，采用常规的活性污泥法处理，出水中仍含有大量的氮和磷。这就促使人们对常规活性污泥工艺流程进行改造，以提高氮、磷的去除率。最具有代表性的就是A/O法、A2/O法等工艺，这些工艺在废水除磷脱氮方面起到了一定的作用，但仍然存在着许多问题，如硝化菌群增殖速度慢，且硝化菌世代长，难以维持较高生物浓度，因此造成系统总水力停留时间较长，有机负荷较低，增加了基建投资和运行费用。另外，为中和硝化过程产生的酸度，需要加碱中和，增加了处理费；氨氮完全硝化，需要大量的氧，使动力费用增加等。最近的一些研究表明，生物脱氮过程中出现了一些超出人们传统认识的新现象，这些现象的发现为水处理工作者设计处理工艺提供了新的理论和思路，其中亚硝酸型生物脱氮技术颇受重视，具有较高的应用价值。 1 亚硝酸型生物脱氮原理 长期以来，无论是在废水生物脱氮理论上还是在工程实践中，都一直认为要实现废水生物脱氮就必须使NH3－N经历典型的硝化和反硝化过程才能完全被除去。传统生物脱氮之所以要将氨氮完全氧化成硝酸后再进行反硝化，主要基于以
总氮的去除方法及原理
1、废水中总氮的构成 总氮元素主要由氨氮、有机氮、硝态氮、亚硝态氮以及氮氧化合物组成，其中氨氮主要来自于氨水以及诸如氯化铵等无机物。有机氮主要来自于一些有机物中的含氮基团，比如有机胺类等。氮氧化合物诸如一氧化氮以及二氧化氮等是有毒气体，由于状态不稳定，一般很少存在。硝态氮在自然界中比较稳定，且含量较高，比如国防工业ZhaYao制造过程中大量用◇◇作为原料，机械化学等工业使用大量与◇◇相关的原材料作为氧化剂，同时很多污水通过前期生化以及硝化以后也含有大量的◇◇，因为硝态氮十分稳定，且极易溶解于水，因此污染十分严重，极易扩散。 2、氨氮的去除办法 含氨氮废水目前市场上技术已经非常成熟，一般通过以下几种办法去除。 第一，折点加氯氧化法，通过加入次◇◇或者漂白粉进行氧化，将氨氮转化为氮气释放，目前市场上常见的氨氮去除剂基本以漂白粉为主。其反应方程式如下所示： 2NH2Cl + HClO →N2↑+3H++3Cl- +H2O 第二，利用微生物硝化和反硝化去除废水中的氨氮，其原理是硝化菌和反硝化菌的联合作用，将水中氨氮转化为氮气以达到脱氮目的。首先通过硝化细菌和亚硝化细菌将氨氮转化为亚◇◇和◇◇，然后再进行反硝化，将◇◇转化为氮气。其反应原理图如下所示： 2NH3 + 3O2 → HNO2 + H2O + 能量（亚硝化作用） 2HNO2 + O2 → 2HNO3 + 能量（硝化作用） HNO3 + CH3OH → N2 + CO2 + H2O + 能量（反硝化作用） 3、有机氮的去除办法 在一些废水中含有有机氮，有机氮大多通过微生物去除。在转化中，主要包括氨化、硝化和反硝化三个阶段。在氨化过程中，水中有机氮在微生物作用下转化为氨氮。硝化过程中，首先在亚硝化杆菌的作用下，氨氮转化为亚◇◇氮，然后在硝化杆菌作用下，亚◇◇氮进一步被氧化成◇◇氮。反硝化过程中，◇◇氮转化为氮气，释放到空气中，也正是在这个过程中，水中的氮被彻底去除了。 4、硝态氮的去除办法 硝态氮主要是指◇◇根离子，目前有采用离子交换、膜渗透、吸附以及生物脱氮的方法。其中离子交换法、膜渗透法以及吸附法都只是◇◇根离子的浓缩与转
生物脱氮除磷原理
生物脱氮原理 （碳源） （碳源）图1 硝化和反硝化过程 图2 A2/O工艺流程
水体中氮的存在形态 生物脱氮原理 1、氨化作用 在好氧或厌氧条件下，有机氮化合物在氨化细菌的作用下，分解产生氨氮的过程，常称为氨化作用。 有机氮 氨氮 2、硝化作用 以A 2/O 工艺为例，硝化作用主要发生在好氧反应器中，污水中的氨氮NH 4+-N 在亚硝酸细菌的作用下转化为亚硝酸氮NO 2--N ，亚硝酸氮NO 2 --N 在硝酸细菌的作用下进一步转化为硝酸氮NO 3--N 。（见图1左边） 亚硝酸细菌和硝酸细菌统称为硝化细菌，属于好氧自养型微生物，不需要有机物作为营 养物质。 3、反硝化作用 反硝化作用主要发生在缺氧反应器中，好氧反应器中生成的硝酸氮NO 3--N 和亚硝酸氮NO 2--N 通过内循环回流到缺氧池中，在有一定碳源的条件下，由反硝化细菌先将硝酸氮NO 3--N 转化为亚硝酸氮NO 2--N ，亚硝酸氮再进一步转化为氮气N 2，水体中的氮从化合物转化为氮气进入到空气中，才能最终将污水中TN 降低。（见图1右边） 反硝化细菌是异养兼性缺氧型微生物，其反应需要在缺氧环境中才能进行。 氨化菌
生物除磷原理 3-）或颗粒态（多聚磷酸盐）。 磷在自然界以2 种状态存在：可溶态（正磷酸盐PO 4 所谓除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷，达到磷水分离。 厌氧释磷 污水在生物处理中，在厌氧条件下，聚磷菌的生长受到抑制，为了自身的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐，同时产生自身生长所需的所需的能量，称该过程为磷的释放。 好氧吸磷 进入好氧环境后，聚磷菌活力得到充分恢复，在充分利用基质的同时，从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐，从而完成聚磷的过程。 富含磷的污泥通过剩余污泥外排的方式最终使磷得到去除。 （注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
污水生物脱氮过程及原理介绍
污水生物脱氮过程及原理介绍 ①氨化作用：将有机氮转化为氨氮； ②同化作用：氨用于合成细菌并随剩余污泥排出； ③硝化作用：氨氮氧化成亚硝酸盐，之后进一步氧化为硝酸盐；④反硝化作用∶硝酸盐转化为氮气并排入大气。 （1）氨化作用 氨化作用是指有机氮在氨化菌的作用下，分解转化为氨氮。氨化速率与含碳污染物降解速率相同。多数情况下，基于有机氮的特性和污水厂的运行参数（尤其是构筑物内的水力停留时间），大部分的有机氮较易氨化。 （2）同化作用 同化作用是指细菌将一部分氨氮合成为自身组成物质的过程。在处理一些碳氮比【BOD5/（氨氮+有机氮）】较高的工业废水时，同化作用在脱氮过程中起重要作用。粗略计算，通过剩余污泥去除的氮约占剩余污泥量的5%～8%。（3）硝化作用 硝化作用是由专门的自养微生物分两个阶段进行的生物过程： 亚硝化细菌将NH4+氧化为NO2-； 硝化细菌将NO2-氧化成硝酸盐NO3-； 根据上述反应，氨氮完全氧化的需氧量为4.57g O2/g NH4+-N（不包括用于细胞合成代谢的氮）。
以下反应式可用于估算反应所需的碱度∶ NH4++2HCO3-+2O2——NO3-+2CO2+3H2O 即氧化1gNH4+-N需要7.14g碱度（以CaCO3，计算）。此外，每克NH4+-N 将合成大约0.17g 新细胞。 ①生长速度和泥龄 亚硝化细菌和硝化细菌的生长速度较异养微生物更缓慢。通常来说，它是设计硝化反应器容积时最重要的限制性参数。更确切地说，主要的限制阶段是氨氮氧化生成亚硝酸盐，这与亚硝化细菌的活性有关（排除个别瞬时情况，例如水厂试运行阶段）。鉴于它们的生长速率较低，水厂在设计脱氮生物反应器负荷时通常受制于好氧污泥的泥龄。实际上，在系统中生长的硝化细菌数量必须等于或大于随剩余污泥排出的损失数量，否则将会导致硝化细菌的流失。 维持硝化作用的泥龄受温度影响很大。在pH值为7.2～8时，用以维持稳定硝化作用的好氧污泥最小泥龄与温度之间的关系如下所示。 在12℃时（通常采用这一温度设计反应器容积），为了完成硝化作用，污 泥泥龄应超过8d，此时需要采用低负荷工艺。在温度低于8℃时，硝化作用很难进行。另一方面，如果在常温下提前培养驯化硝化细菌，硝化过程能够在低温下继续进行，但此时氨氮氧化效率较低，因为硝化细菌的流失会随时间的推移而逐渐恶化。同样，即使泥龄低于工艺所需的最小泥龄时，在短时间内仍可维持硝化作用的进行（例如降雨时）。 在某些应用中（进水C/N低），需要进一步判断由泥龄决定的曝气反应器 负荷是否与硝化反应动力学相匹配（在对应温度下）。 ②硝化作用的影响因素 硝化作用会受到一系列环境因素的影响，包括pH值、溶解氧浓度、抑制剂或有毒物质的存在。 a.pH值和碱度： 硝化作用对pH条件比较敏感。硝化作用的最佳pH范围是7.2～8.0，并且 在pH值低于6.8时明显变弱。硝化作用需要消耗碱度，对于碱度不足的情况， 必须向污水中补充碱度以达到适宜的pH条件（尤其是当硝化与除磷同步进行时）。可用的化学试剂有石灰、氢氧化钠或小苏打。
生物脱氮原理
水体中氮素过多所引起的危害—水体的富营养化:水体中含氮量大于～L就会引起水体的富营养化。 经富营养化污染的水体，治理关键是要脱氮除磷，而脱氮最常用的是生物脱氮。 生物脱氮原理：生物脱氮是在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐，再通过缺氧条件下的反硝化反应将硝酸盐还原成气态氮从水中去除。生物脱氮通过氨化、硝化、反硝化三个步骤完成。 1、氨化反应：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，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。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、硝化反应：在硝化细菌的作用下,氨态氮进一步分解、氧化,就此分两个阶段进行。首先,在亚硝化细菌的作用下,使氨(NH4 + )转化为亚硝酸氮,亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮。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。 影响硝化反映的因素： 1、好样环境条件下，并保持一定的碱度：溶解氧在～L。 2、pH：硝化反应的pH在～ 3、温度：硝化反应的适宜温度在20～30℃ 4、尽量减少有毒有害物质的进入，且高浓度的氨氮和硝态氮对硝化作用有抑 制。 以上因素之所以会对硝化作用有影响，主要是因为他们对硝化细菌的生长环境造成了影响。
3、反硝化反应：反硝化反应是指硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下,被还原为气态氮(N2 )的过程。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。 影响反硝化作用的因素: 1、要有充足的碳源 2、pH：反硝化反应的pH在～ 3、溶解氧浓度：反硝化菌是异养兼性厌氧菌，溶解氧应控制在L以下 4、温度：反硝化反应的适宜温度在20～40℃ 生物脱氮工艺 主要有传统生物脱氮工艺（三级生物脱氮工艺）、A/O 工艺、A²/O 工艺（脱氮除磷），重点介绍后两种。 A/O 工艺（缺氧3 好氧生物脱氮工艺）:该工艺是将反硝化反应器放置在系统之前，所以又称前置反硝化生物脱氮除磷系统。缺氧池中，反硝化菌利用污水中有机物作为碳源，将回流混合液中NOx-N 还原成N2从而达到脱氮目的。好氧池中进行有机物氨化、氨氮硝化。该工艺脱氮效率一般为70% A²/O 工艺（厌氧3 缺氧3 好氧脱氮除磷工艺）:该工艺前段厌氧池主要进行磷磷的释放，缺氧池将大量NOx-N 还原为N2完成脱氮，好氧池中完成有机物降解、硝化及磷的摄取。所以A2-O 工艺可同时完成脱氮、除磷。 生物脱氮新技术 短程硝化-反硝化:生物脱氨氮经过硝化和反硝化两个过程，当反硝化过程以NO2¯为电子受体时，称为短程硝化-反硝化。其基本原理就是将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，阻止NO2¯的进一步硝化，然后直接进行反硝化。具有降低能耗、反应时间缩短、反硝化速率较高、节省碳源、减少污泥生成量、反应器容积小及占地面积省等优点。
生物脱氮新技术
生物脱氮新技术 ★废水物化脱氮技术 1.空气吹脱法：利用废水中所含氨氮的实际浓度和平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮不断地由液相转移到气相中，达到从废水中去除氨氮目的。 2.折点氯化法：将氯气或次氯酸钠投入污水，将废水中的氨氮氧化成N2的化学脱氮工艺。可作单独工艺，也可对生物脱氮工艺的出水进行深度处理。出水可控制氨氮在0.1mg/L。 3.选择性离子交换法：离子交换中固相交换剂和废水中NH4+间进行化学置换反应。设备简单、易于操作，效率高；离子交换剂用量大，需频繁再生。对废水预处理要求高，运行成本高。 4.化学沉淀法：投加Mg2+和PO43+，使之与氨氮生成难溶复盐MgNH4PO4·6H2O沉淀物，从而达到脱氮目的。可以处理各种浓度的氨氮废水，特别是高浓度氨氮废水。 5.化学中和法：浓度大于2%-3%的氨的碱性废水要先考虑回收利用，制成硫铵。不易回收的可与酸性水或废气（CO、CO2、SO2）中和，若中和后达不到要求，补加化学药剂再中和。 6.乳化液膜分离法：含氨废水以选择透过液膜为分离介质，在液膜两侧通过被选择透过物质（NH3）浓度差和扩散传递为推动力，使透过物质（NH3）进入膜内，达到分离的目的。
第一部分 ★传统废水生物脱氮过程和原理 1. 2. 3. 素矿化。 微生物：细菌、各种霉菌。 硝化作用 指微生物将NH4+氧化成NO2-，再进一步氧化成NO3-的过程。 微生物：亚硝化菌：亚硝化单胞菌（Nitrosomonas），将NH4+氧化成NO2-；硝化菌：硝化杆菌（Nitrobacter），将NO2-氧化成NO3-。(自养型微生物） 反硝化作用