科普小課堂第11期 | 污水中總氮的去除方法

2019-11-25 12:07:59 0 雙良環(huán)境

　　氮是生命有機(jī)體中最重要的元素之一，它是構(gòu)成生物體中蛋白質(zhì)及各種遺傳物質(zhì)等重要組成部分必不可少的一種元素，其含量約占生物重量的10%左右。

　　總氮，簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)N，水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

　　總氮的定義是水中各種形態(tài)無(wú)機(jī)和有機(jī)氮的總量。常被用來(lái)表示水體受營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染的程度。其測(cè)定有助于評(píng)價(jià)水體被污染和自?xún)魻顩r。地表水中氮、磷物質(zhì)超標(biāo)時(shí)，微生物大量繁殖，浮游生物生長(zhǎng)旺盛，出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。

　　根據(jù)GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值，總氮?jiǎng)澐治孱?lèi)標(biāo)準(zhǔn)：

　　為達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，將水體中的氮含量降低。

　　生物脫氮被公認(rèn)為具有發(fā)展前途的方法。生物脫氮是指在微生物的聯(lián)合作用下，污水中的有機(jī)氮及氨氮經(jīng)過(guò)氨化作用、硝化反應(yīng)、反硝化反應(yīng)，最后轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^(guò)程。具有經(jīng)濟(jì)、有效、易操作、無(wú)二次污染等特點(diǎn)。

　　氨化反應(yīng)

　　氨化反應(yīng)是指蛋白質(zhì)和氨基酸等含氮有機(jī)物在氨化功能菌的代謝下，經(jīng)分解轉(zhuǎn)化為NH4+的過(guò)程。含氮有機(jī)物在有氧和無(wú)氧的條件下都能被相應(yīng)的微生物所分解，釋放出氨。

　　硝化反應(yīng)

　　硝化反應(yīng)由好氧自養(yǎng)型微生物完成，在有氧狀態(tài)下，自養(yǎng)細(xì)菌利用無(wú)機(jī)氮為氮源將NH4+化成NO2-，然后再氧化成NO3-的過(guò)程。硝化過(guò)程可以分成兩個(gè)階段：

　　第一階段是由亞硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽(NO2-);

　　第二階段由硝化菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽(NO3-);

　　此過(guò)程受溫度、溶解氧、溶液酸堿性、溶液中有毒物質(zhì)以及碳氮比的影響。

　　硝化反應(yīng)的適宜溫度為20℃-30℃。低于15℃時(shí)，反應(yīng)速度迅速下降，5℃時(shí)反應(yīng)幾乎完全停止。

　　反硝化反應(yīng)

　　反硝化反應(yīng)是在缺氧狀態(tài)下，反硝化菌將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮(N2)的過(guò)程。

　　反硝化菌為異養(yǎng)型微生物，多屬于兼性細(xì)菌，在缺氧狀態(tài)時(shí)，利用硝酸鹽中的氧作為電子受體，以有機(jī)物(污水中的BOD成分)作為電子供體，提供能量并被氧化穩(wěn)定。

　　反硝化過(guò)程與硝化過(guò)程一樣，也受溫度、溶解氧、溶液酸堿性、溶液中有毒物質(zhì)以及碳氮比的影響，只是每種因素對(duì)兩種過(guò)程的影響方向不一定相同。

　　反硝化反應(yīng)的溫度范圍較寬，在5℃-40℃范圍內(nèi)都可以進(jìn)行。但溫度低于15℃時(shí)，反硝化速率明顯下降。

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