硝化原理..pptVIP

三、生物硝化过程环境影响因素 若能利用亚硝化菌世代期较硝化菌短，生长速率高，产率系数大等特点，将硝化控制在亚硝化阶段，则也可缩短生物脱氮的历程。因此，众多研究者从这两条思路着手，通过实验研究，对生物脱氮过程有了许多新的发现 三、生物硝化过程环境影响因素 a、短程硝化—反硝化 传统的脱氮工艺是将氨氮氧化为亚硝氮，然后氧化 为硝态氮，然而亚硝化过程产生的能量比硝化过程产生的多，并且反应速度比后者更快，氨氧化细菌的世代周期短，生长较快，可以通过控制硝化反应条件，使硝化反应只进行到亚硝态氮阶段，然后直接进行反硝化，可以大大缩短水力停留时间，提高污水处理效率。 三、生物硝化过程环境影响因素 b、厌氧氨氧化 有些研究者在试验中观察到在厌氧反应器中氨氮减少的现象，引起了人们对这一现象发生机理的探索。最近的研究表明，厌氧条件下氨的氧化实际上是含氮化合物之间发生歧化反应所致。其中亚硝酸盐是一个关键的电子受体。亚硝化细菌在无氧条件下可通过 与 之间的歧化反应获得代谢所需的能量。因亚硝化菌是一种自养菌，故这一反应无须外加碳源，这就为T/C值较高的原水采用生物脱氮提供了作用机理。 污水生物脱氮原理 ——生物硝化 内容提要 二、生物硝化基本概念与生物硝化过程 三、生物硝化过程环境影响因素 一、水环境中氮的循环及转化过程 一、水环境中氮的循环及转化过程 1、 氮循环 指氮在自然界中的循环转化过程，是生物圈内基本的物质循环之一。大气中的氮经微生物等作用而进入土壤，为动植物所利用，最终又在微生物的参与下返回大气中。植物利用根系从土壤中吸收硝酸根离子或铵离子以获取氮素。在无氧（低氧）条件下，厌氧细菌最终将硝酸中氮的成分还原成氮气归还到大气中去。这一过程即为氮循环。氮的循环过程是氮素不断进行生物、生物化学、化学、物理、物理化学变化的过程，也是不断进行氮素形态变化的过程。 一、水环境中氮的循环及转化过程 一、水环境中氮的循环及转化过程 在地面水环境中，各种形式的氮（氨氮、硝态氮和有机氮）可以通过大气降尘、降水、地表径流、浅层地下水、城市污水与工业废水的直接排放而进入地面水体，另外大气中的氮也可以通过蓝绿藻和某些细菌的生物固氮作用进入地面水体。在水体和沉积层中，氨氮、硝态氮和有机氮通过生物氨化、生物合成、生物硝化和生物反硝化等形式进行相互转化的同时，还以沉积、溶解和扩散等方式进行迁移和交换。反硝化过程产生的氮气重新返回到大气中。 一、水环境中氮的循环及转化过程 2、污水中氮的来源 自然过程：大气降水降尘、非市区径流和生物固氮作用等。例如闪电和火山活动产生的氮氧化物，动植物残体腐败释放出的氨。天然固氮包括生物固氮和大气中的闪电两种方式。 人类活动：未处理或处理过的城市和工业废水、各种侵染液、大气沉降和地表径流等。 人工合成的化学肥料是水体中氮营养元素的主要来源，大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农业排水和地表径流带入地下水和地表水中。城市污水中氮的一个重要来源是工业生产中排放的污水，特别是化肥、焦化、洗毛、制革、印染、食品、肉类加工、石油精炼及煤加工工业废水，含氮量较高。城市生活污水中含有有机氮和氨氮。 一、水环境中氮的循环及转化过程 2、氮的转化 1）氨化作用 由氨化细菌和真菌的作用将有机氮（氨基酸和核酸）分解成为氨和氨化物，氨溶于水即成为 ，可为植物所直接利用。 参与氨化作用的细菌称为氨化细菌。在自然界中，它们的种类很多，主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌，兼性的变形杆菌和厌氧的腐败梭菌等。 一、水环境中氮的循环及转化过程 　　a、在好氧条件下，主要有两种降解方式，一是氧化酶催化下的氧化脱氨。 　 　 丙氨酸 亚氨基丙氨酸 丙酮酸 　　另一是某些好氧菌，在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应。例如尿素能被许多细菌水解产生氨，分解尿素的细菌有尿八联球菌和尿素芽孢杆菌等，其反应式如下： b、在厌氧条件或缺氧的条件下，厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进行还原脱氨、水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨化反应。 　　 　 　 一、水环境中氮的循环及转化过程 2）硝化作用 氨氮可以在有氧存在的情况下被微生物氧化为亚硝酸盐并进一步被氧化为硝酸盐。 亚硝化菌有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。 硝酸菌有硝化杆菌属、硝化球菌属。 亚硝酸菌和硝化菌统称为硝化菌。 一、水环境中氮的