本科毕业论文 第4页共27页 质普遍较低,尤其是污水处理厂的建设资金严重缺乏,因而,因地制宜地推广氧 化沟技术十分适宜和必要。 生物脱氮除磷技术 41生物脱氮技术 生物脱氮的机理是在微生物的作用下,将有机氮和氨氮转化为N2和NO的 过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。 (1)生物硝化过程 在好氧条件下,在自氧好氧亚硝酸菌和硝酸菌的作用下,将NH+转化为 NO2,然后再氧化成NO3的过程。生物硝化的反应过程为: 2NH4+3O2→2NO2+4H++2H2O+(240~350kJ/mol)(亚硝化反应) 2NO2+O2→2NO3+(65kJmo)(硝化反应) NH4+3O2+2HCO3→2NO3+2H2CO3+H2O+(305-415kJ/mol)(考虑H2CO3平 衡的总反应式) 由上反应过程可知,将lg氨氮转化为硝酸盐氮需耗氧457g(其中亚硝化 耗氧343g,硝化耗氧1.14g)。整个硝化过程需消耗水中的碱度,即每氧化1g氨 氮需消耗碱度7.14g(以CaCO3计) 影响硝化的主要因素包括:温度、溶解氧、pH值、泥龄、有毒物质、CN 比 (2)生物反硝化过程 在缺氧条件下,在异氧型兼性厌氧反硝化菌的作用下,将硝酸盐氮(NO3) 和亚硝酸盐氮(NO2)还原为N2的过程。生物反硝化的反应过程为 NO2+3H(电子供体有机物)→1/2N2+H2O+OH NO3+5H(电子供体有机物)→1/2N2+2H2O+OH 由上式可知1,每转化1g亚硝态氮为氮气时,需有机物(以BODs表示)171g 每转化lg硝态氮为氮气时,需有机物(以BOD表示)2.86g,同时产生3.57碱 度(以CaCO3计)。 影响反硝化的主要因素:温度、溶解氧、pH值、碳源有机物、CN比 4.2生物除磷技术本 科 毕 业 论 文 第 4 页 共 27 页 质普遍较低，尤其是污水处理厂的建设资金严重缺乏，因而，因地制宜地推广氧 化沟技术十分适宜和必要。 4 生物脱氮除磷技术 4.1 生物脱氮技术 生物脱氮的机理是在微生物的作用下，将有机氮和氨氮转化为 N2 和 NxO 的 过程，其中包括硝化和反硝化两个反应过程。 ⑴生物硝化过程 在好氧条件下，在自氧好氧亚硝酸菌和硝酸菌的作用下，将 NH4 +转化为 NO2 -，然后再氧化成 NO3 -的过程。生物硝化的反应过程为： 2NH4 ++3O2→2NO2 -+4H++2H2O+（240~350kJ/mol）（亚硝化反应） 2NO2 -+O2→2NO3 -+(65kJ/mol)（硝化反应） NH4 ++3O2+2HCO3 -→2NO3 - +2H2CO3+H2O+(305~415kJ/mol) (考虑 H2CO3 平 衡的总反应式) 由上反应过程可知[7]，将 1g 氨氮转化为硝酸盐氮需耗氧 4.57g（其中亚硝化 耗氧 3.43g，硝化耗氧 1.14g）。整个硝化过程需消耗水中的碱度，即每氧化 1g 氨 氮需消耗碱度 7.14g（以 CaCO3 计）。 影响硝化的主要因素包括：温度、溶解氧、pH 值、泥龄、有毒物质、C/N 比； ⑵生物反硝化过程 在缺氧条件下，在异氧型兼性厌氧反硝化菌的作用下，将硝酸盐氮（NO3 -） 和亚硝酸盐氮（NO2 -）还原为 N2 的过程。生物反硝化的反应过程为： NO2 -+3H（电子供体有机物）→1/2N2 +H2O+OH￾NO3 -+5H（电子供体有机物）→1/2N2 +2H2O+OH- 由上式可知[7]，每转化 1g 亚硝态氮为氮气时，需有机物（以 BOD5 表示）1.71g； 每转化 1g 硝态氮为氮气时，需有机物（以 BOD 表示）2.86g，同时产生 3.57 碱 度（以 CaCO3 计）。 影响反硝化的主要因素：温度、溶解氧、pH 值、碳源有机物、C/N 比。 4.2 生物除磷技术