生物硝化与反硝化(生物陈氮法)

(一) 生物硝化

在好氧条件下，经过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进程，称为生物硝化作用。生物硝化的反响进程为：

由上式可知：(1)在硝化进程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；(2)硝化进程中释放出H+，将耗费废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将耗费碱度(以CaCO3计) 7.lg。

影响硝化进程的主要因素有：(1)pH值   当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。因为硝化进程中pH将下降，当废水碱度缺乏时，即需投加石灰，坚持pH值在7.5以上；(2)温度   温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适合水温为35℃，在15℃以下其活性急剧下降，故水温以不低于15℃为宜；(3)污泥停留时刻   硝化菌的增殖速度很小，其最大比成长速率为 ＝0.3～0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。为了坚持池内必定量的硝化菌群，污泥停留时刻 有必要大于硝化菌的最小代代时刻 。在实践运转中，通常应取 ＞2 ,或 ＞2 ；(4)溶解氧   氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反响的进行。通常，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应坚持在2～3mg/L以上；(5)BOD负荷   硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高，会使成长速率较高的异养型菌敏捷繁衍，然后佼白养型的硝化菌得不到优势，成果下降了硝化速率。所认为要充分进行硝化，BOD5负荷应坚持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。

(二) 生物反硝化

在缺氧条件下，因为兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将NO2--N和NO3--N复原成N2的进程，称为反硝化。反硝化进程中的电子供体(氢供体)是各式各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例，其反响式为：

6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O 

6NO2-十3CH3OH→3N2十3CO2十3H2O十60H-

由上可见，在生物反硝化进程中，不只可使NO3--N、NO2--N被复原，而且还可位有机物氧化分化。

影响反硝化的主要因素：(1)温度  温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理进程要大些。通常，以坚持20～40℃为宜。苦在气温过低的冬天，可采纳添加污泥停留时刻、下降负荷等办法，以坚持杰出的反硝化作用；(2)pH值  反硝化进程的pH值操控在7.0～8.0；(3)溶解氧  氧对反硝化脱氮有抑制作用。通常在反硝化反响器内溶解氧应操控在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法)；(4)有机碳源  当废水中含满足的有机碳源，BOD5/TN＞(3～5)时，可无需外加碳源。当废水所含的碳、氮比低于这个比值时，就需别的投加有机碳。外加有机碳多选用甲醇。考虑到甲醇对溶解氧的额定耗费，甲醇投量通常为NO3--N的3倍。此外，还可运用微生物死亡；自溶后释放出来的那有些有机碳，即"内碳源"，但这请求污泥停留时刻长或负荷率低，使微生物处于成长曲线的停止期或衰亡期，因而池容相应增大。