今日小课堂【硝化】【反硝化】

️一、了解生物脱氮

生物脱氮：利用微生物新陈代谢的作用进行去除氮元素的过程，主要应用于污水处理。

️生物脱氮主要包括氨化、硝化和反硝化三个过程，由有机氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用来共同完成。

️1、氨化过程：

氨化过程是指️有机氮（如蛋白质、尿素）在微生物作用下分解为氨氮，由氨化细菌完成。

第一步是含氮有机化合物降解为多肽、氨基酸、氨基糖等简单含氮化合物。

第二步则是降解产生的简单含氮化合物在脱氨基过程中转变为氨。

️2、硝化过程：

硝化过程是指氨氮在️好氧条件下被氧化为亚硝酸盐NO₂⁻和硝酸盐NO₃⁻。

亚硝化：氨氮氧化为亚硝酸盐，由亚硝化细菌完成。

硝化：亚硝酸盐氧化为硝酸盐，由硝化细菌完成。

️3、反硝化过程：

反硝化反应是在️缺氧状态下，反硝化菌将️亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成️气态氮（N2）的过程。氮气N2从污水中逸出，从而达到除氮的目的，由反硝化细菌完成。

反应式：

NO2- + 3H+ (电子供给体-有机物）= 1/2N2 + H2O + OH-

NO3- +5H+ (电子供给体-有机物）= 1/2N2 + 2H2O + OH-

️二、硝化和反硝化应用于哪些污水处理工艺？

①活性污泥法：通过好氧和缺氧区的交替实现硝化和反硝化。

②生物膜法：利用生物膜上的微生物进行硝化和反硝化。

③A/O工艺：通过厌氧-好氧交替实现脱氮。

④SBR工艺：通过时间控制实现硝化和反硝化。

️三、生物脱氮的影响因素有哪些？

溶解氧：硝化需要好氧条件，反硝化需要缺氧条件。

碳源：反硝化需要有机碳作为电子供体。

温度：硝化和反硝化的最佳温度为20-30°C。

pH值：硝化适宜pH为7.0-8.5，反硝化适宜pH为6.5-7.5。

️四、生物脱氮的优缺点有哪些？

️优点：

环保：将氮转化为无害的氮气。

经济：运行成本较低，适合大规模应用。

️缺点：

控制复杂：需精确控制溶解氧和碳源。

启动慢：硝化细菌生长缓慢，系统启动时间较长。

️五、为什么冬天的生物脱氮效果差？

冬天生物脱氮效果差的原因主要与微生物活性和环境条件的变化有关。以下是具体原因：

1、温度低

微生物活性下降：硝化和反硝化细菌的活性在低温下显著降低，尤其是硝化细菌对温度敏感，通常最适温度为20-35°C，低于15°C时活性明显下降。

反应速率减慢：低温导致酶活性降低，生化反应速率变慢，影响脱氮效率。

2、溶解氧变化

溶解氧增加：低温下水中溶解氧含量增加，可能破坏反硝化所需的缺氧环境，影响反硝化效果。

3、微生物生长缓慢

增殖速率低：低温下微生物生长和繁殖速度减慢，导致硝化和反硝化细菌数量不足，进一步降低脱氮效率。

4、碳源不足

碳源利用效率低：低温下微生物对有机碳的利用率下降，反硝化过程可能因碳源不足而受限。

5、污泥沉降性差

污泥膨胀：低温可能导致污泥膨胀，影响污泥沉降和回流，进而影响脱氮效果。

️改善措施：

1、保温或加热：对反应器进行保温或加热，维持适宜温度。

2、增加污泥龄：延长污泥停留时间，增加微生物数量。

3、补充碳源：添加外部碳源（如甲醇、乙酸）以促进反硝化。

4、优化曝气：调整曝气量，确保硝化和反硝化所需的不同溶解氧条件。

5、化学药剂补充处理：用化学药剂【️氨氮去除剂JN-1】，6分钟快速见效。

️六、认识【氨氮去除剂JN-1】

氨氮去除剂是污水处理中专门去除废水中氨氮的化学药剂，其主要作用原理是：使废水中的氨氮氧化分解反应生成不溶于水的氮气、二氧化碳及水。

️特点：

①不受水温影响，夏天、冬天都可以添加。

②反应快，6分钟见效，合适应急用。

③无需更改工艺，可直接投撒于二沉池或清水池。

④用量少，比同类别产品用量少3~5倍。

⑤不产生污泥，可完全溶解于水。