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

　　氮是生命有機體中最重要的元素之一，它是構成生物體中蛋白質及各種遺傳物質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，簡稱為TN，水中的總氮含量是衡量水質的重要指標之一。

　　總氮的定義是水中各種形態(tài)無機和有機氮的總量。常被用來表示水體受營養(yǎng)物質污染的程度。其測定有助于評價水體被污染和自凈狀況。地表水中氮、磷物質超標時，微生物大量繁殖，浮游生物生長旺盛，出現富營養(yǎng)化狀態(tài)。

　　根據GB3838-2002地表水環(huán)境質量標準基本項目標準限值，總氮劃分五類標準：

　　為達到上述標準，將水體中的氮含量降低。

　　生物脫氮被公認為具有發(fā)展前途的方法。生物脫氮是指在微生物的聯合作用下，污水中的有機氮及氨氮經過氨化作用、硝化反應、反硝化反應，最后轉化為氮氣的過程。具有經濟、有效、易操作、無二次污染等特點。

　　氨化反應

　　氨化反應是指蛋白質和氨基酸等含氮有機物在氨化功能菌的代謝下，經分解轉化為NH4+的過程。含氮有機物在有氧和無氧的條件下都能被相應的微生物所分解，釋放出氨。

　　硝化反應

　　硝化反應由好氧自養(yǎng)型微生物完成，在有氧狀態(tài)下，自養(yǎng)細菌利用無機氮為氮源將NH4+化成NO2-，然后再氧化成NO3-的過程。硝化過程可以分成兩個階段：

　　第一階段是由亞硝化菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽(NO2-);

　　第二階段由硝化菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽(NO3-);

　　此過程受溫度、溶解氧、溶液酸堿性、溶液中有毒物質以及碳氮比的影響。

　　硝化反應的適宜溫度為20℃-30℃。低于15℃時，反應速度迅速下降，5℃時反應幾乎完全停止。

　　反硝化反應

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

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

　　反硝化過程與硝化過程一樣，也受溫度、溶解氧、溶液酸堿性、溶液中有毒物質以及碳氮比的影響，只是每種因素對兩種過程的影響方向不一定相同。

　　反硝化反應的溫度范圍較寬，在5℃-40℃范圍內都可以進行。但溫度低于15℃時，反硝化速率明顯下降。

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