今天我們給大家分享一下污水中脫氮的一些基礎(chǔ)知識(shí)。希望能幫助到大家！氮元素是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的主要元素之一，也是造成水體富營養(yǎng)化的主要元兇之一，因此在水污染控制行業(yè)的科研和工程技術(shù)領(lǐng)域備受關(guān)注，其重要性甚至不亞于有機(jī)污染物。跟碳一樣，氮在它的循環(huán)中也遵循基本的途徑。氮以各種形式存在于污水中，以氨的形式存在的是氨氮，包括游離氨和離子氨，還有亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮，它們通常是在污水處理系統(tǒng)的生物代謝過程中產(chǎn)生的。除此之外，但也以可溶性有機(jī)化合物的形式存在，主要有尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)等，這一部分被稱為有機(jī)氮、總氮就是所有類型氮的總和。氨氮和有機(jī)氮合稱為凱斯氮，氨氮和亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮又稱為無機(jī)氮，在傳統(tǒng)的生物脫氮中，有機(jī)氮被轉(zhuǎn)化成氨氮，再被氨氧化菌氧化為亞硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氧化菌氧化為硝酸鹽氮，最后被反硝化菌還原為氮?dú)狻? 現(xiàn)在讓我們仔細(xì)去看氮元素去除中的每一個(gè)步驟。首先，大多數(shù)的有機(jī)氮在水中會(huì)被轉(zhuǎn)化成游離氨，游離氨會(huì)轉(zhuǎn)化成離子氨，游離氨與離子氨之間的轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)，污水中的ph值會(huì)影響游離氨和離子氨的存在比例。Ph值偏酸性時(shí)，離子氨占主導(dǎo)地位，ph值偏堿性時(shí)，游離氨占主導(dǎo)地位。下一步是將氨氮轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，再轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，這兩步通常合稱為硝化反應(yīng)。這一階段是有一類特殊的制氧生物硝化細(xì)菌完成的。與異氧菌相比，消化細(xì)菌需要更多的時(shí)間來生長和繁殖。因此，在污水生化處理系統(tǒng)中，硝化細(xì)菌決定了污泥齡，而硝化細(xì)菌的生長速度取決于廢水的溫度和溶解氧。較高的溫度和溶解氧意味著硝化細(xì)菌的生長速度更快，較低的溫度和溶解氧時(shí)生長速度會(huì)較慢，當(dāng)溶解氧不足時(shí)，硝化細(xì)菌會(huì)降低活躍度。

此外，硝化細(xì)菌對ph也很敏感，最適宜的ph在6.8到7.8之間。硝化反應(yīng)的第一步，氨氧化菌將氨氮氧化生成氫離子、水、亞硝酸鹽和能量。此時(shí)如果系統(tǒng)沒有足夠的堿度，產(chǎn)生的酸可能會(huì)降低水中的ph影響微生物的活性，抑制消化反應(yīng)的進(jìn)行。產(chǎn)生的亞硝酸鹽可進(jìn)入下一個(gè)步驟，能量則用于細(xì)菌自身的生長和繁殖。第二步，亞硝酸鹽氧化菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化生成硝酸鹽和能量，從氨氮到硝酸鹽的轉(zhuǎn)化過程就是硝化反應(yīng)。硝化反應(yīng)完成之后，氮仍然以硝酸鹽的形式存在于系統(tǒng)中，從系統(tǒng)中完全去除氮的步驟叫做反硝化。這一步由一種特殊的異氧菌反硝化菌完成的，它的生長繁殖需要有機(jī)物和氧氣，當(dāng)環(huán)境中的氧氣不足時(shí)，可以利用硝酸鹽中的氧分子以有機(jī)物為電子供體，從而將硝酸鹽還原成氮?dú)?，然后氮?dú)庖詺馀莸男问狡〉剿嫔希詈筮M(jìn)入大氣循環(huán)中，同時(shí)生成的氫氧根離子也可以補(bǔ)充消化反應(yīng)消耗的堿度。

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