硝化反应和反硝化反应.pdf

. 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 : + - + 2 2 2 NH4 +1.5O NO +HO+2H - - NO 2 +0.5O2 NO 3 硝化反应总方程式： - - NH +1.86O +1.98HCO 0.02C H NO+1.04H O+0.98NO-+1.88H CO 3 2 3 5 7 2 2 3 2 3 若不考虑硝化过程硝化菌的增殖，其反应式可简化为 + - + NH4 +2O2 NO 3 +H2O+2H 从以上反应可知 : 1) 1gNH4 +-N 氧化为 NO3- 需要消耗 2*50/14= 7.14 g 碱（以 CaCO3 计) + - - 2) 将 1gNH4 -N 氧化为 NO2 -N 需要 3.43gO2, 氧化 1gNO2 -N 需要 1.14gO2 ，所以氧 化 1gNH4+-N 需要 4.57 gO2 。 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≤ 3 3 0.35kgTN/(m 硝化段· d) ，当负荷0.43kg/(m 硝化段· d) 时，硝化效率急剧 下降。 1 / 2