硝化与反硝化知识全套.docx

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1、硝化与反硝化知识全套L硝化反应在好氧条件下，通过自养型微生物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.反硝化反应NO2-+3H（电子供给体-有机物）0.5 N2 + H2O+OH-No3-+5H（电子供给体-有机物）0.5 N2+2H2O+OH-在缺氧条件下，由于兼氧性脱氮菌（反硝化菌）的作用，将NO2-N和 NO3-N还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化菌为异养型微生物, 在缺氧状态时，反硝化菌利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物作 为电子供体提供能量并被氧化稳定。反硝化反应方程式为：NO2-+3H（电子供

2、给体-有机物）0.5 N2 + H2O+OH-No3-+5H（电子供给体-有机物）0.5 N2+2H2O+OH- 3短程硝化反硝化 短程硝化是指NH3生成亚硝酸根,不再生产硝酸根；而由亚硝酸根直 接生成N2称为短程反硝化。短程硝化反硝化是指NH3-NO2N2 , 即可以从水中氨氮去除的一种工艺。4.影响因素：硝化反应的适宜的PH值为7.0 8.0之间其中亚硝化菌7.07.8时， 活性最好；硝化菌在7.7 8.1时活性最好。当PH降到5.5以下，硝化 反应几乎停止。反硝化细菌最适宜的PH值为7.07.5之间。考虑到硝 化和反硝化两过程中碱度消耗与产生的相互性，同步硝化与反硝化的最 适的PH值应为

3、7.5左右。(2 )、溶解氧(DO )硝化过程的DO应保持在2 3mgL ,反硝化过程的DO应保持0.2 0.5mgLo反应池内溶解氧的高低，必将影响硝化反应的进程，溶解氧质量浓度一 般维持在2 3mgL ,不得低于lmg/L ,当溶解氧质量浓度低于0.5 0.7mgL时，氨的硝态反应将受到抑制。反硝化通常需在缺氧条件下进 行，溶解氧对反硝化有抑制作用，主要是由于氧会与硝酸盐竞争电子供 体，同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性。(3)、温度 生物硝化反应适宜的温度在20 30,反硝化适宜温度在30。C左右。 亚硝酸菌最佳生长温度为35。（：，硝酸菌的适宜温度为2040oCo 15 以

4、下时，硝化反应速度急剧下降。温度对反硝化速率的影响很大，低于 5C或高于40,反硝化的作用几乎停止。（4）、碱度一般污水处理厂碱度应维持在200mgL左右。NH4+ + 1.8302+1.98HC03-0.021C5H702N+0.98N03-+1.04H2O+1.884H2CO3通过上述反应过程的物料衡算可知，在硝化反应过程中，将Ig氨氮氧 化为硝酸盐氮需约需耗7.14g碳酸氢盐（以CaC03计）碱度。N03-+1.08CH30H+0.24H2C030.06C5H7N02+0.47N2+1.68H2 0+HC03-在反硝化过程中，将Ig硝酸盐氮还原成氮气，约产生3.57g碱（以 CaC03计

5、）,需要有机物（B0D5 ）约为2.86go微生物降解1 mg有机碳源B0D5 ,约产生0.1 mg碱度（以CaCO3 计）。控制硝化过程的55/TKN 硝化细菌为自养菌，在硝化池中有机碳含量不宜过高，否则异养好氧菌 繁殖速率过快，硝化菌难成为优势菌种；反硝化细菌为异养菌，有机碳 源是反硝化细菌的电子供体提供者。有机碳源越充分，C/N越高，反硝 化作用越明显，TN的去除率也越高。当BOD5TN3时，碳源充足， 无需补充外加碳源；BOD5/TN硝化过程HRT可控制在4h IOh之间，反硝化HRT可控制在Ih 4h 之间。因HRT过短,反应池中各微生物种群没有充分的时间生长,污泥流失 过快，硝化反

6、应和反硝化反应都没有得到充分的进行。当HRT达到一 定的值时，再增加HRT,对脱氮作用没有显著的效果。因为长HRT条 件下，系统的有机负荷率降低，会使生物的内源呼吸加剧，影响污泥的 活性，最终降低系统对污染物去除效果。硝化过程的泥龄（SRT ） 一般控制在10 20do硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为0.30.5d-l ,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。 但是污泥停留时间太长，会导致系统有机负荷过低，许多微生物由于得 不到所需要的营养会死亡。比生长速率 :每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率硝化段ORP值一般在+18OmV左右，

7、反硝化段的ORP值在-50 - IlOmV之间。氧化还原电位就是用来反映水溶液中所有物质表现出来的宏观氧化-还 原性。越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。通过控制ORP可 以间接控制溶解氧浓度，尤其氧化还原电位其在DO浓度比较低时， DO较小的改变反映在氧化还原电位上变化较大。每克甲醇、乙醇、乙酸、乙酸钠、葡萄糖对应的COD、BOD5.硝化与反硝化常见问题：A问题1 :实际应用过程中，反硝化的碳氮比是多少比较好？是5以下 还是68?答：在实际应用中，个人认为碳氮比控制在6-8比较好。问题2 :盐度2%对硝化菌产生一定的抑制，是指纯氯化钠吗？答:在实验室中使用的是纯氯化钠；在实际应用中,可能

8、会有一点变化， 但基本控制在2%左右，超过2%菌种活性受影响会比较大。问题3:您介绍的菌是适合普通活性污泥法还是可以结合接触氧化、 载体流化床?答：都是可以用的。基本只要是生化系统，理论上都是可以应用特殊菌 种进行生物强化的。A问题4 :城镇污水处理厂硝化菌的投加量一般在多少？答：投加量一般是参考两个数据，一是进水氨氮浓度，城镇污水处理厂 一般在30-50mgL ,出水控制在5mgL以下;二是停留时间，城镇污 水厂一般用硝化菌不多，用量大概在十万分之一，建议在前期用三次, 可以保证效果好一点。问题5 :想问硝化细菌抑制剂里面N-SerVe是什么呢？答：是一个很复杂的化合物2-氯-6-（三氯甲基

9、州比咤。A问题6 :硝化反硝化过程中需要补充的碱度，用碳酸钠和氢氧化钠哪 个效果好一点，区别大不大？答：用碳酸钠的效果会更好，但是价格会贵一些。A问题7 :硝化菌耐毒性冲击性如何？反硝化菌负荷在多少？答：硝化菌耐毒性冲击性通常情况不是很好，因为它是自养菌，有毒有 害多了对其影响蛮大的。单独的反硝化菌负荷很难说,要看池中菌的量。A问题8 :请问我们的AO运行中,好氧池pH6.2 , COD600mgL , 氨氮140 mgL,调整PH多少合适？加片碱在好氧池可以吗？答：PH 一般调整为7.0-7.5就可以了，加片碱是可以的。A问题9 :您的产品是固态的吗？需要活化吗？答：硝化菌是液态的，反硝化菌

10、是固态的。A问题10 :看到案例中有不少特种废水，水量有限，想问下菌种制备 成本和特定微生物应用于工程解决问题从制备到效果需要多长时间？答：一般的菌株都可以很快的大规模制备。制备成本依据菌株有异，芽 泡类菌株成本会比较低,硝化菌是化能自养型,成本会相对高些;此外， 如果需要特殊保臧I成本也会局。通常情况下菌株引入进去，一个星期左右就可看到效果。问题11 :特定生物菌投入之后，来水没有冲击的情况下，存在自然 衰减的过程吗？看到您举例的石化废水处理案例，出水先明显下降，然 后随时间有逐步波动上升的趋势。答：这个与菌株有关系。有些菌可以在这一环境中长期存在，衰减很少 或没有衰减，如硝化菌。其他菌会随

11、时间延长衰减，这时需要补充一些 进去，这与菌株本身特点有关，因为在活性污泥系统中引入这些菌株会 与土著微生物发生竞争。A问题12 :硝化的速度，反硝化的速度，是否有数据，就是单克细菌一小时降解氨氮或者硝酸盐多少克？答：硝化速率最好的能做到80OmgNH4+-N(Lh),反硝化速率比较难 测，目前还不能提供准确数据。问题13 :我看现在很多文献中写到硝化菌对起始浓度也有要求，怎 么看？答:氨氮浓度越高对硝化菌有一定抑制作用，虽然它有去除氨氮的作用。A问题14 :想请问你们的成熟产品能否适应各种废水水质，对不同水 质适应周期多久？答：菌剂对不同水质都会有一个短暂的适应期，一般情况下，硝化菌三 天就

12、能够起作用，但一般会保证7天内一定能起作用。A问题15 :测过表面活性剂对硝化菌的影响吗，硝化菌的抑制剂还有 哪一些？答：表面活性剂这个没有测过，抑制剂也有很多种，可自行查询一下。问题16 :除了提到的乙焕外，有哪些常见的影响硝化菌和亚硝化菌 的毒性物质？答：常见的一些对革兰氏阴性菌的抗生素、重金属(Cu等其他)也较 为敏感。A问题17 :反硝化菌在缺氧区停留多长时间效果最好?答：硝酸盐量、菌种浓度都会影响停留时间，一般硝酸盐量多，停留时 间要长一些。问题18 :想请问硝化菌和反硝化菌的世代周期有多长？答：硝化菌因为是化能自养菌，繁殖比较慢，世代周期比较长，通常繁 殖一代是IOh甚至到几十个小时，这也是成本高的一个原因。反硝化 菌是一个大类，包括很多种菌，能将硝酸盐转化成氮气的都是，世代周 期会比较短,繁殖较快,现在市面上常见的,世代周期基本在几十分钟。A问题19 :回流直接回到厌氧池，反硝化菌能充分作用吗？答：回流到厌氧肯定不行，因为反硝化要在缺氧环境中进行。A问题20 :氨氮的起始浓度多高就会到硝化作用产生抑制？答：不同菌种对氨氮的起始浓度抑制反应不同。通常情况下，氨浓度超 过100mgL都会对硝化菌产生抑制。