污水脱氮这些基础知识您了解多少？

今天我们给大家分享一下污水中脱氮的一些基础知识。希望能帮助到大家！氮元素是构成生物体蛋白质的主要元素之一，也是造成水体富营养化的主要元凶之一，因此在水污染控制行业的科研和工程技术领域备受关注，其重要性甚至不亚于有机污染物。跟碳一样，氮在它的循环中也遵循基本的途径。氮以各种形式存在于污水中，以氨的形式存在的是氨氮，包括游离氨和离子氨，还有亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，它们通常是在污水处理系统的生物代谢过程中产生的。除此之外，但也以可溶性有机化合物的形式存在，主要有尿素、氨基酸、蛋白质等，这一部分被称为有机氮、总氮就是所有类型氮的总和。氨氮和有机氮合称为凯斯氮，氨氮和亚硝态氮、硝态氮又称为无机氮，在传统的生物脱氮中，有机氮被转化成氨氮，再被氨氧化菌氧化为亚硝酸盐氮，亚硝酸盐氧化菌氧化为硝酸盐氮，最后被反硝化菌还原为氮气。 现在让我们仔细去看氮元素去除中的每一个步骤。首先，大多数的有机氮在水中会被转化成游离氨，游离氨会转化成离子氨，游离氨与离子氨之间的转化是可逆反应，污水中的ph值会影响游离氨和离子氨的存在比例。Ph值偏酸性时，离子氨占主导地位，ph值偏碱性时，游离氨占主导地位。下一步是将氨氮转化成亚硝酸盐，再转化为硝酸盐，这两步通常合称为硝化反应。这一阶段是有一类特殊的制氧生物硝化细菌完成的。与异氧菌相比，消化细菌需要更多的时间来生长和繁殖。因此，在污水生化处理系统中，硝化细菌决定了污泥龄，而硝化细菌的生长速度取决于废水的温度和溶解氧。较高的温度和溶解氧意味着硝化细菌的生长速度更快，较低的温度和溶解氧时生长速度会较慢，当溶解氧不足时，硝化细菌会降低活跃度。

此外，硝化细菌对ph也很敏感，最适宜的ph在6.8到7.8之间。硝化反应的第一步，氨氧化菌将氨氮氧化生成氢离子、水、亚硝酸盐和能量。此时如果系统没有足够的碱度，产生的酸可能会降低水中的ph影响微生物的活性，抑制消化反应的进行。产生的亚硝酸盐可进入下一个步骤，能量则用于细菌自身的生长和繁殖。第二步，亚硝酸盐氧化菌将亚硝酸盐转化生成硝酸盐和能量，从氨氮到硝酸盐的转化过程就是硝化反应。硝化反应完成之后，氮仍然以硝酸盐的形式存在于系统中，从系统中完全去除氮的步骤叫做反硝化。这一步由一种特殊的异氧菌反硝化菌完成的，它的生长繁殖需要有机物和氧气，当环境中的氧气不足时，可以利用硝酸盐中的氧分子以有机物为电子供体，从而将硝酸盐还原成氮气，然后氮气以气泡的形式漂浮到水面上，最后进入大气循环中，同时生成的氢氧根离子也可以补充消化反应消耗的碱度。

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