硝化与反硝化去除氨氮的原理完整版

硝化与反硝化去除氨氮操作一、硝化与反硝化的作用机理：1、硝化细菌包括亚硝化菌和硝化菌，亚硝化菌将废水中的NH3转化为亚硝酸盐，硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐，称为硝化作用。

硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成。

2、反硝化菌将硝酸盐转化为N2、NO、N2O，称为反硝化作用。

3、硝化细菌必须在好氧条件下作用。

4、反硝化菌必须在无氧或缺氧的条件下进行。

二、作用方程式：硝化反应：2NH3＋3O2――（亚硝化菌）――2HNO2＋2H2O＋能量（氨的氧化）2HNO2＋O2――（硝化菌）――2HNO3＋能量（亚硝酸的氧化）反硝化反应：NO3— +CH3OH ——N2 + CO2+H2O+ OH—（以甲醇作为C源）三、操作：1、将购买的硝化菌投加到曝气池5、6#，亚硝化菌投加到曝气池1、2、3、4#，反硝化菌投加到厌氧池。

2、控制指标：生物硝化①PH值：控制在7.5—8.4②温度：25—30℃③溶氧：2—4mg/L④污泥停留时间：必须大于硝化菌的最小世代时间，一般应大于2小时生物反硝化：①PH值：控制在7.0—8.0②温度：25—30℃③溶氧：0.5mg/L⑤机碳源：BOD5/TN＞（3—5）过低需补加碳源生物脱氮机理污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即，将转化为和。

在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气，即，将（经反亚硝化）和（经反硝化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。

水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的。

○1硝化——短程硝化：硝化——全程硝化（亚硝化+硝化）：○2反硝化——反硝化脱氮：反硝化——厌氧氨氧化脱氮：反硝化——厌氧氨反硫化脱氮：废水中氮的去除还包括靠微生物的同化作用将氮转化为细胞原生质成分。

主要过程如下：氨化作用是有机氮在氨化菌的作用下转化为氨氮。

反硝化生物滤池法除氮原理硝化是指将氨氮（NH4-N）在氧气的存在下，由硝化细菌氧化成硝酸盐氮的过程。

硝化细菌主要分为两类，一类是氨氧化菌，负责将氨氮氧化成亚硝酸盐氮（NO2-N）；另一类是亚硝氧化菌，负责将亚硝酸盐氮氧化成硝酸盐氮。

硝化过程需要一定的氧气供应，因此在生物滤池中需要提供足够的氧气，例如通过曝气设备进行气泡曝气。

反硝化是指将硝酸盐氮通过反硝化细菌还原成氮气的过程。

反硝化细菌可以在无氧或低氧环境下生长，其中最常见的是假单胞菌属（Pseudomonas）。

在反硝化过程中，硝酸盐氮首先被亚硝酸还原成氮氧化物（N2O或NO），然后再进一步被还原成氮气。

反硝化细菌通过代谢差异来完成这一过程，当溶液中缺氧时，细菌会断续吸氧与缺氧，从而保证反硝化的顺利进行。

反硝化生物滤池法则是通过将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的生物反应结合在一起，实现水体中氮的去除。

具体来说，水体中含有氨氮时，首先进行硝化过程，将氨氮氧化成硝酸盐氮。

然后，在无氧或低氧环境下，亚硝酸盐氮通过反硝化过程还原成氮气。

这样就实现了水体中氮的去除。

反硝化生物滤池法不仅可以去除水体中的硝酸盐氮，还可以同时去除氨氮和有机氮。

由于硝酸盐氮转化为氮气的过程中产生的气体相对较大，因此通常需要设置气体排放装置进行氮气的排放。

此外，反硝化生物滤池法需要维持适宜的环境条件，包括温度、pH值、DO（溶解氧）等，以保证反硝化细菌的生长和反应的进行。

总之，反硝化生物滤池法通过硝化和反硝化两个过程，将水体中的硝酸盐氮转化为氮气，从而实现氮的去除。

这种方法简单、高效，被广泛应用于污水处理、工业废水处理以及农田灌溉用水等领域，对减少水体富营养化、改善水质起到了重要的作用。

同步硝化反硝化原理同步硝化反硝化是一种重要的废水处理技术，它通过微生物的代谢作用将废水中的氨氮和硝酸盐氮转化为氮气释放到大气中，从而达到净化水质的目的。

这种技术在污水处理中得到了广泛的应用，下面我们就来详细了解一下同步硝化反硝化的原理。

首先，我们来介绍一下硝化反应和反硝化反应的基本过程。

硝化反应是指氨氮在微生物的作用下被氧化成亚硝酸盐，然后再被氧化成硝酸盐的过程。

而反硝化反应则是指硝酸盐被还原成氮气或氮氧化物的过程。

这两种反应是废水处理中常见的氮素转化过程。

在同步硝化反硝化中，硝化和反硝化两种反应同时进行。

这是通过控制氧气的供应来实现的。

在废水处理系统中，通常会设置好氧区和缺氧区，氨氮在好氧区被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，然后在缺氧区被还原成氮气或氮氧化物。

这样就实现了硝化和反硝化两种反应的同步进行。

同步硝化反硝化的原理是基于微生物的代谢特点。

在好氧条件下，氨氮被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，而在缺氧条件下，硝酸盐被还原成氮气或氮氧化物。

这种技术不仅能够高效地去除废水中的氨氮和硝酸盐氮，还能够减少化学药剂的使用，降低处理成本。

此外，同步硝化反硝化还具有一定的适用性。

它适用于有机负荷较高、氨氮负荷较高的废水处理系统，能够有效地提高氮素的去除效率。

而且，同步硝化反硝化技术还能够适应废水水质和流量的波动，具有一定的抗冲击负荷能力。

总的来说，同步硝化反硝化是一种高效、经济的废水处理技术，它通过控制好氧和缺氧条件下微生物的代谢过程，实现了氨氮和硝酸盐氮的同步转化，达到了净化水质的目的。

这种技术不仅能够高效去除氮污染物，还能够降低处理成本，具有一定的适用性和稳定性。

因此，在废水处理领域具有广阔的应用前景。

快速氨氮去除剂原理近20 年来, 对氨氮污水处理方面开展了较多的研究。

其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺,目前氨氮处理实用性较好国内运用很多的技术为：生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。

一、生物法1.生物法机理——生物硝化和反硝化机理在污水的生物脱氮处理过程中，首先在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用 ,将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐 ;然后在缺氧条件下,利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出。

因而,污水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。

硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程 ,包括两个基本反应步骤 : 由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应;由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。

在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌) 的作用,将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程,称为反硝化。

反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源) 。

生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70—95,二次污染小且比较经济,因此在国内外运用较多。

但缺点是占地面积大,低温时效率低。

2.传统生物法目前, 国内外对氨氮污水实际处理中应用较成熟的生物处理方法是传统的前置反硝化生物脱氮,如A/O、A2/O工艺等,都能在一定程度上去除污水中的氨氮。

传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段,硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于对环境条件的要求不同,这两个过程不能同时发生,而只能序列式进行,即硝化反应发生在好氧条件下,反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。

由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立地进行。

1932 年,Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺(post-denitrification),Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺(pre-denitrification) ,1973年Barnard 结合前面两种工艺又提出了A/O工艺,以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox (A2/ O) UCT、JBH、AAA 工艺等,这些都是典型的传统硝化反硝化工艺。

短程硝化反硝化与同步硝化反硝化短程硝化反硝化与同步硝化反硝化1. 简介短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种常见的废水处理方法，它们在去除氨氮和硝酸盐方面具有独特的优势。

本文将详细介绍这两种技术的原理、应用领域，并对其效果和限制进行评估。

2. 短程硝化反硝化2.1 硝化反硝化原理短程硝化反硝化是一种将硝化和反硝化两个过程耦合起来，实现废水中氨氮的高效去除的技术。

在短程硝化反硝化过程中，废水中的氨氮首先经过硝化作用被氧化为硝态氮，然后立即发生反硝化作用将硝态氮还原为氮气排出。

2.2 应用领域短程硝化反硝化广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等领域。

它在处理高浓度氨氮废水以及有限操作空间的情况下具有明显的优势。

由于其反应迅速、体积小、投资少的特点，使得短程硝化反硝化成为一种非常经济有效的废水处理方法。

2.3 效果和限制短程硝化反硝化的主要优势在于处理效果显著，能够快速去除废水中的氨氮，达到废水排放标准。

然而，由于该技术对废水中的氨氮浓度要求较高，处理低浓度氨氮废水时效果不明显。

短程硝化反硝化还对温度和pH值等环境因素较为敏感。

3. 同步硝化反硝化3.1 硝化反硝化原理同步硝化反硝化是指在同一处理单元中同时进行硝化和反硝化过程的一种废水处理技术。

该技术通过优化废水处理工艺，加强好氧和厌氧条件下微生物的协同作用，实现氨氮和硝态氮的同时去除。

3.2 应用领域同步硝化反硝化广泛应用于生活污水处理、工业废水处理以及农业废水处理等领域。

由于同步硝化反硝化能够同时去除氨氮和硝态氮，使得废水处理过程更加高效，减少了处理单元的占地面积，降低了处理成本，因而受到了广泛的关注和应用。

3.3 效果和限制同步硝化反硝化的主要优势在于处理效果稳定，同时可以实现氨氮和硝态氮的全面去除。

然而，该技术对微生物的选择性较高，因此在操作和维护时需要严格控制环境因素，以确保微生物的正常生长和活性。

同步硝化反硝化对废水中COD和其他有机物的降解效果较差，需要配合其他技术进行。

短程硝化反硝化原理传统生物脱氮理论认为氨氮是借助两类不同的细菌（硝化菌和反硝化菌）将水中的氨转化为氮气而去除。

其中硝化反应又由两类细菌分步完成，首先亚硝酸细菌将氨氮转化为亚硝酸盐（NO 2-），之后硝酸细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐（NO 3-）。

如图1.1。

硝化反应过程需在好氧条件下进行。

并以氧作为电子受体。

反硝化过程为将硝酸盐或亚硝酸盐转化为N 2的过程。

反硝化细菌可以利用各种有机基质作为电子供体，以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体，进行缺氧呼吸。

图1.1 传统硝化反硝化过程传统脱氮技术亚硝氮无法积累的主要原因基于以下两点：从动力学来看，氨氮转化为亚硝氮速率较慢，为整个硝化过程的限速步骤；从热力学看，单位亚硝氮被氧化所能为硝酸菌提供的能量仅为单位氨氮氧化为亚硝酸菌提供能量的1/4~1/5。

因此，必须通过氧化更多的亚硝氮来满足细菌生长所需的能量。

而在不断探索中，发现氨氧化菌（AOB ）和亚硝酸盐氧化菌（NOB ）在生活习性上存在一定差异。

如表1.1。

通过利用这些差异，可以控制消化过程在N02-阶段，阻止NO 2-进一步氧化为NO 3-。

之后直接以N02-作为电子最终受氢体进行反硝化。

即实现所谓的短程硝化反硝化。

表1.1 AOB 与NOB 主要差异项目氨氧化菌（AOB ） 亚硝酸盐氧化菌（NOB ） 菌属亚硝酸盐单胞菌属 亚硝酸盐球菌属 硝酸盐杆菌属、螺旋菌属、球菌属 世代周期/h8~36 12~59 最佳pH7.5~8.5 6.5~7.5 溶解氧饱和常数（Ko 2 / mg ·L ） 0.2~0.4 1.2~1.5温度/℃<15或>30 15~30FA（游离氨）敏感性不敏感（10~150mg/L）较敏感（0.1~1mg/L）欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。

硝化和反硝化是自然界中常见的脱氮过程，用于处理水体和废水中的氮污染。

它们的基本原理如下：
硝化：硝化是指将氨氮（NH3-N）或亚硝酸盐氮（NO2-N）转化为硝酸盐氮（NO3-N）的过程。

硝化作用通常由两种细菌完成，一种是氨氧化细菌（AOB），负责将氨氮氧化为亚硝酸盐氮；另一种是亚硝酸氧化细菌（NOB），负责将亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐氮。

硝化过程一般在氧气充足的条件下进行。

反硝化：反硝化是指将硝酸盐氮还原为氮气（N2）或氮氧化物（如亚氮氧化物，N2O）的过程。

反硝化通常由一种或多种嫌氧细菌完成，这些细菌利用硝酸盐氮作为电子受体，同时将有机物质作为电子供体进行反应，产生氮气或氮氧化物。

反硝化过程常发生在缺氧或低氧的环境中。

硝化和反硝化是自然界中氮循环的重要环节，也是废水处理和水体保护中常用的处理方法。

通过调节硝化和反硝化过程，可以有效地去除水体和废水中的氮污染物，保护水环境的质量。

硝化和反硝化脱氮效率
硝化和反硝化是生物脱氮过程中的两个重要步骤，其脱氮效率受到多种因素的影响。

硝化过程是由自养型好氧微生物完成的，主要包括两个步骤：氨氧化和亚硝酸盐氧化。

这个过程将氨氮（NH4+）转化为硝酸盐（NO3-），其中氨氧化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐，而亚硝酸盐氧化细菌则将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。

硝化细菌的活性受温度、pH、溶解氧、碳源和有毒物质等多种环境因素的影响。

在适宜条件下，硝化细菌能够高效地将氨氮转化为硝酸盐。

反硝化过程则是由异养型微生物在缺氧条件下完成的，主要利用硝酸盐作为电子受体进行呼吸作用，并产生氮气（N2）或一氧化二氮（N2O）。

这个过程需要有机碳源作为电子供体，同时还需要适宜的温度、pH和缺氧环境。

反硝化细菌的活性同样受到多种环境因素的影响，如碳源类型、碳氮比、温度、pH和有毒物质等。

关于硝化和反硝化的脱氮效率，这取决于多种因素的综合作用。

在适宜的条件下，硝化细菌和反硝化细菌能够高效地完成各自的转化过程，从而实现较高的脱氮效率。

然而，在实际应用中，由于环境因素的复杂性和微生物群落的多样性，硝化和反硝化的脱氮效率可能会有所不同。

此外，为了提高脱氮效率，可以采取一些措施，如优化反应条件、选择合适的微生物菌种、提供充足的碳源等。

同时，还可以考虑采用组合工艺或联合其他技术，如厌氧氨氧化等，以进一步提高脱氮效果。

总之，硝化和反硝化的脱氮效率受到多种因素的影响，需要通过优化反应条件和选择合适的微生物菌种等措施来提高脱氮效果。

硝化与反硝化去除氨氮的原理硝化与反硝化是水处理领域中常用的一种氨氮去除方法。

硝化是指将水中的氨氮转化为硝态氮化合物（主要是亚硝酸盐和硝酸盐），而反硝化是指将水中的硝态氮还原为氨氮，从而达到去除氨氮的目的。

下面将分别介绍硝化和反硝化去除氨氮的原理。

硝化是由一种特殊的微生物完成的，这种微生物被称为硝化细菌。

硝化细菌主要有两类，一类是氧化亚硝酸细菌（Nitrosomonas），负责将氨氮氧化成亚硝酸；另一类是氧化硝酸细菌（Nitrobacter），负责将亚硝酸氧化成硝酸。

硝化过程主要分为两个阶段：亚硝化和硝化。

亚硝化是亚硝酸盐菌将氨氮氧化为亚硝酸的过程，可表示为：NH4+→NO2-。

而硝化是硝酸盐菌将亚硝酸氧化为硝酸的过程，可表示为：NO2-→NO3-。

硝化微生物生长的最适pH范围一般为7.8-8.2，温度范围一般为20-35℃。

在水处理工程中，为了提高硝化细菌的活性，通常会提高水体中的DO（溶解氧）浓度，同时增加氨氮与亚硝酸之间的接触时间。

反硝化是由一种特殊的微生物完成的，这种微生物被称为反硝化细菌。

反硝化细菌的主要特点是能够利用氧化亚硝酸作为电子受体，将硝酸氮还原为氨氮，并释放出氧气或一氧化氮等气体。

反硝化细菌的代表是假单胞菌（Pseudomonas），它具有较强的还原硝酸能力。

反硝化过程一般可表示为：NO3- → NO2- → NO → N2O →N2反硝化细菌的生长最适pH范围一般为6.5-7.5，温度范围一般为25-30℃。

和硝化一样，为了提高反硝化细菌的活性，通常也需要提高水体中的DO浓度。

三、硝化与反硝化联合去除氨氮的工艺流程硝反工艺的流程一般为：先将水体中的氨氮通过硝化转化为硝酸，然后利用反硝化细菌将硝酸还原为氨氮。

硝反工艺通常包括硝化反硝化生物过滤法、硝化反硝化活性污泥法等。

其中，硝化反硝化生物过滤法是一种较常用的工艺，具有处理效果好、工艺简单、运行稳定等优点。

在硝反工艺中，硝化细菌与反硝化细菌共同生长，不仅可以去除氨氮，还可以去除有机物等其他污染物，从而对水体进行全面的处理。

反硝化深床滤池原理反硝化深床滤池是一种常用的生物处理技术，用于处理含有高浓度氨氮的废水。

它通过生物反应器中的微生物将氨氮转化为氮气，从而达到净化水质的目的。

本文将介绍反硝化深床滤池的原理及其工作过程。

1. 反硝化深床滤池原理。

反硝化深床滤池利用硝化细菌和反硝化细菌的作用，将含氮废水中的氨氮转化为氮气，从而达到去除氨氮的效果。

在反硝化深床滤池中，氨氮首先被硝化细菌氧化成亚硝酸盐，然后再被反硝化细菌还原成氮气。

这个过程中需要提供适当的生物载体和氧气供应，以维持微生物的正常生长和代谢。

2. 反硝化深床滤池工作过程。

反硝化深床滤池通常由生物反应器和过滤介质组成。

废水首先通过生物反应器，其中含有大量的硝化细菌和反硝化细菌。

在生物反应器中，氨氮被氧化成亚硝酸盐，然后再被还原成氮气。

生物反应器中的微生物需要适当的温度、pH值和氧气供应来维持其正常生长和代谢。

处理后的水再通过过滤介质，去除悬浮物和微生物，最终得到清洁的水质。

3. 反硝化深床滤池的优点。

反硝化深床滤池具有处理效率高、占地面积小、运行成本低的优点。

它适用于处理高浓度氨氮的废水，可以有效地去除氨氮，净化水质。

与传统的化学处理方法相比，反硝化深床滤池不需要添加化学药剂，对环境友好，避免了二次污染的可能性。

4. 反硝化深床滤池的应用领域。

反硝化深床滤池广泛应用于养殖业、化工、制药等行业的废水处理中。

在这些行业中，废水通常含有高浓度氨氮，传统的处理方法往往效果不佳，而反硝化深床滤池可以有效地解决这一问题，达到废水排放标准。

总结，反硝化深床滤池通过生物反应器中的微生物将含氮废水中的氨氮转化为氮气，从而达到净化水质的目的。

它具有处理效率高、占地面积小、运行成本低的优点，适用于处理高浓度氨氮的废水，广泛应用于养殖业、化工、制药等行业的废水处理中。

希望本文能够帮助您更好地了解反硝化深床滤池的原理及其工作过程。

硝化反硝化作用原理
硝化反硝化作用是指在自然环境中，进一步氨化产生硝酸盐的过程，以及反向还原硝酸盐为氮气的过程。

硝化是指氨氧化菌（具体指尼特菌、硝化杆菌和可硝化性箭虫）利用氧气氧化氨为亚硝酸盐的过程。

在此过程中，氨通过氨氧化酶被氧气氧化为亚硝酸，同时释放出能量。

亚硝酸可以进一步被细菌氧化成硝酸盐，这个过程称为亚硝酸氧化。

硝化反应在土壤和水体中起着重要的环境作用，使氮从易于流失的氨态氮转化为不易流失的硝态氮，起到一定的持肥作用。

反硝化是指反硝化细菌（具体指脱氧硝化细菌和反硝化杆菌）利用有机物质作为电子供体，将硝酸盐还原为氮气，释放出能量的过程。

在此过程中，硝酸盐首先被细菌还原为亚硝酸，然后进一步还原为一氧化氮、二氧化氮和氮气。

反硝化是氮的汇总过程，将硝态氮氧化为氮气释放到大气中，有效减少水体和土壤中的硝酸盐含量，对维持氮的平衡起着重要的作用。

总结起来，硝化反硝化作用是一种复杂的细菌或其他微生物参与的过程，通过氧化和还原反应将氨转化为硝酸盐，然后再将硝酸盐还原为氮气，从而维持氮循环的平衡。

污水处理—硝化与反硝化反硝化反应过程：在缺氧条件下，硝酸盐被反硝化细菌还原成为氮气和氧气。

反硝化细菌利用硝酸盐作为电子受体，有机物或者无机物作为电子供体，从而获得能量。

反硝化反应过程需要在缺氧（n）条件下进行，其相应的反应式为：1.反硝化反应方程式：C5H7O2N+5H2O+4NO3-→5NO2-+CO2+7H2O2.反硝化过程总反应式：C5H7O2N+2.5NO3-+3.5H2O→0.5N2+CO2+5H2O通过上述反应过程的物料衡算可知，在反硝化反应过程中，将1克硝酸盐氮还原为氮气需缺氧2.86克，同时产生0.57克有机物或无机物作为电子供体。

在反硝化反应过程中，氮元素的转化经历了以下几个过程：硝酸盐NO3-→亚硝酸盐NO2-→一氧化氮NO→氮气N2.三、硝化反硝化反应过程硝化反硝化反应过程：硝化反应和反硝化反应是一个连续的过程，需要在好氧条件下进行硝化反应，然后在缺氧条件下进行反硝化反应。

硝化反应将氨氮转化为硝酸盐氮，反硝化反应将硝酸盐氮还原为氮气。

硝化反硝化反应过程是一种高效的污水微生物脱氮方法，可以有效地去除污水中的氮元素。

四、污水硝化反硝化脱氮处理技术的应用污水硝化反硝化脱氮处理技术是一种成熟的污水处理方法，已经被广泛应用于城市污水处理厂和工业污水处理厂中。

该技术可以有效地去除污水中的氮元素，降低氮污染物排放，保护水环境。

同时，该技术具有工艺简单、运行成本低等优点，适用于不同规模的污水处理厂。

好氧池是指充氧池，其溶解氧浓度一般不小于2mg/L。

其主要功能是降解有机物和进行硝化反应。

当除磷为主要目标时，应采用厌氧/好氧工艺。

其基本工艺流程如下：当除氮为主要目标时，宜采用缺氧/好氧工艺。

其基本工艺流程如下：如果需要同时脱氮除磷，则应采用厌氧/缺氧/好氧（A/A/O）工艺。

在厌氧条件下，VFA（挥发性脂肪酸）、PHA（聚羟基脂肪酸）、PO（磷酸盐）和PP（多聚磷酸盐）可以被PAOs吸收和转化为PHA。

硝化作用和反硝化作用方程式硝化作用和反硝化作用是生物地球化学循环中重要的氮循环过程。

氮是生物体中不可或缺的元素，它在大气中占据了七成，但在生物体内的含量却相对较低。

硝化作用和反硝化作用是维持氮的循环平衡的关键过程。

硝化作用是指氨氧化细菌将氨氧化为亚硝酸，再由亚硝酸氧化细菌将亚硝酸氧化为硝酸的过程。

这个过程主要发生在土壤和水体中，涉及到两种细菌：氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌。

氨氧化细菌（Nitrosomonas）是一类能够将氨氧化为亚硝酸的细菌。

它们利用氨氧化酶将氨转化为亚硝酸，反应式如下：NH3 + 1.5O2 → NO2- + H2O + 2H+亚硝酸氧化细菌（Nitrobacter）则进一步将亚硝酸氧化为硝酸，反应式如下：NO2- + 0.5O2 → NO3-硝化作用是一个氧化过程，需要充足的氧气供应。

氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌分别存在于土壤和水体中，它们共同协作完成氨氧化和亚硝酸氧化的反应，将氨转化为硝酸。

反硝化作用是指某些特定的细菌利用硝酸作为电子受体进行呼吸代谢，将硝酸还原为氮气（N2）释放到大气中。

这个过程主要发生在缺氧或微氧的环境中，例如湿地、淤泥等。

反硝化作用的细菌主要是厌氧细菌，它们利用硝酸还原酶将硝酸还原为氮气，反应式如下：2NO3- → N2 + 2NO2-反硝化作用起到了氮气的释放和氮循环的调节作用。

在湿地等缺氧环境中，硝酸是细菌的主要氮源，通过反硝化作用将硝酸还原为氮气，维持了氮的循环平衡。

硝化作用和反硝化作用是氮循环中相互联系的两个过程。

硝化作用将有机氮和无机氮转化为硝酸，提供了植物吸收氮的来源。

而反硝化作用将硝酸还原为氮气，释放到大气中，起到了氮的去除作用。

两者相互配合，维持了氮在生物地球化学循环中的平衡。

总结起来，硝化作用和反硝化作用是氮循环中重要的过程。

硝化作用将氨氧化为亚硝酸，再将亚硝酸氧化为硝酸，提供了植物吸收氮的来源。

反硝化作用则将硝酸还原为氮气，释放到大气中，起到了氮的去除作用。

一、氮的去除废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种形式存在。

1. 化学法除氮(1) 吹脱法:废水中，NH 3与NH 4+以如下的平衡状态共存：-++↔+OH NH O H NH 423这一平衡受pH 的影响，pH 为10.5~11.5时，因废水中的氮呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。

吹脱过程包括将废水的pH 提高至10.5~11.5，然后曝气，这一过程在吹脱塔中进行。

(2) 折点加氯法:含氨氮的水加氯时，有下列反应：-+++↔+Cl H HOCl O H Cl 22O H H Cl NH HOCl NH 224++↔+++O 2H H NHCl 2HOCl NH 224++↔+++O 3H H NCl 3HOCl NH 234++↔+++O 3H 3Cl 5H N 3HOCl 2NH 224+++↑↔+-++通过适当的控制，可完全去除水中的氨氮。

为减少氯的投加量，常与生物硝化联用，先硝化再除微量的残留氨氮。

(3) 离子交换法:常用天然的离子交换剂，如沸石等。

与合成树脂相比，天然离子交换剂价格便宜且可用石灰再生。

2. 生物法脱氮(1) 生物脱氮机理同化作用去除的氮依运行条件和水质而定，如果微生物细胞中氮含量以12.5%计算，同化氮去除占原污水BOD 的2%~5%，氮去除率在8%~20%。

生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N 2和N x O 气体的过程。

其中包括硝化和反硝化两个反应过程。

氨化反应：新鲜污水中，含氮化合物主要是以有机氮，如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式存在的，此外也含有少数的氨态氮如NH 3及NH 4+等。

微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作用，很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮衍生物，其中分解能力强并释放出氨的微生物称为氨化微生物，在氨化微生物的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮，以氨基酸为例：322NH RCOHCOOH O H COOH RCHNH +→+3222NH CO RCOCOOH O COOH RCHNH ++→+硝化反应：硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO 2-和NO 3-的过程。

硝化反硝化除氮原理
硝化反硝化是一种常用的除氮方法，它通过微生物的作用将废水中的氨氮转化为硝酸盐氮，并将硝酸盐氮进一步还原为氮气，从而达到除氮的目的。

硝化反应是指通过硝化细菌，将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐氮，然后继续氧化为硝酸盐氮的过程。

在这个过程中，氨氮首先被硝化细菌转化为亚硝酸盐氮，其中产生了一定量的氧气。

然后，亚硝酸盐氮进一步被亚硝化细菌氧化为硝酸盐氮。

这个过程需要耗费一定的氧气。

而反硝化是指将硝酸盐氮还原为氮气的过程。

反硝化通常是在缺氧环境下进行，通过反硝化细菌将硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮，然后再进一步还原为亚氮酸盐氮，最终由亚氮酸盐氮生成氮气。

硝化反硝化除氮过程中，硝化细菌和反硝化细菌起着关键作用。

硝化细菌主要分解废水中的氨氮，将其氧化为硝酸盐氮；而反硝化细菌则负责将硝酸盐氮还原为氮气。

总的来说，硝化反硝化除氮原理是通过微生物的作用将氨氮氧化为硝酸盐氮，并将硝酸盐氮还原为氮气，达到除去废水中氮污染物的目的。

污水生物脱氮过程及原理介绍①氨化作用：将有机氮转化为氨氮；②同化作用：氨用于合成细菌并随剩余污泥排出；③硝化作用：氨氮氧化成亚硝酸盐，之后进一步氧化为硝酸盐；④反硝化作用∶硝酸盐转化为氮气并排入大气。

（1）氨化作用氨化作用是指有机氮在氨化菌的作用下，分解转化为氨氮。

氨化速率与含碳污染物降解速率相同。

多数情况下，基于有机氮的特性和污水厂的运行参数（尤其是构筑物内的水力停留时间），大部分的有机氮较易氨化。

（2）同化作用同化作用是指细菌将一部分氨氮合成为自身组成物质的过程。

在处理一些碳氮比【BOD5/（氨氮+有机氮）】较高的工业废水时，同化作用在脱氮过程中起重要作用。

粗略计算，通过剩余污泥去除的氮约占剩余污泥量的5%～8%。

（3）硝化作用硝化作用是由专门的自养微生物分两个阶段进行的生物过程：亚硝化细菌将NH4+氧化为NO2-；硝化细菌将NO2-氧化成硝酸盐NO3-；根据上述反应，氨氮完全氧化的需氧量为4.57g O2/g NH4+-N（不包括用于细胞合成代谢的氮）。

以下反应式可用于估算反应所需的碱度∶NH4++2HCO3-+2O2——NO3-+2CO2+3H2O即氧化1gNH4+-N需要7.14g碱度（以CaCO3，计算）。

此外，每克NH4+-N 将合成大约0.17g 新细胞。

①生长速度和泥龄亚硝化细菌和硝化细菌的生长速度较异养微生物更缓慢。

通常来说，它是设计硝化反应器容积时最重要的限制性参数。

更确切地说，主要的限制阶段是氨氮氧化生成亚硝酸盐，这与亚硝化细菌的活性有关（排除个别瞬时情况，例如水厂试运行阶段）。

鉴于它们的生长速率较低，水厂在设计脱氮生物反应器负荷时通常受制于好氧污泥的泥龄。

实际上，在系统中生长的硝化细菌数量必须等于或大于随剩余污泥排出的损失数量，否则将会导致硝化细菌的流失。

维持硝化作用的泥龄受温度影响很大。

在pH值为7.2～8时，用以维持稳定硝化作用的好氧污泥最小泥龄与温度之间的关系如下所示。

污水处理反硝化滤池的工作原理污水处理过程中的反硝化是指将污水中的硝态氮还原为氮气，从而去除水体中的氮污染物。

反硝化滤池是一种常用的反硝化处理设备，其工作原理主要包括硝化和反硝化两个过程。

硝化是指将污水中的氨氮通过氧化反应转化为硝态氮的过程。

当污水进入反硝化滤池时，其中含有一定浓度的氨氮。

在滤池中，硝化菌利用氧气氧化氨氮，产生硝酸盐。

硝化菌通常生长在滤材表面的生物膜上，它们利用氧气作为电子受体，将氨氮氧化为亚硝酸盐，然后再将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。

硝化过程需要一定的氧气供应，因此反硝化滤池一般通过通气或增氧的方式提供氧气，促进硝化菌的生长。

反硝化是指将硝态氮还原为氮气的过程。

在反硝化滤池中，硝化过程产生的硝酸盐被反硝化菌利用作为电子供体，还原为亚硝酸盐，再进一步还原为氮气。

反硝化菌通常生长在滤材中的深层，它们利用无机物（如硝酸盐、硝酸和硝酸盐）作为电子受体，通过反硝化呼吸将硝态氮还原为氮气。

反硝化过程产生的氮气释放到大气中，从而实现硝态氮的去除。

反硝化滤池的工作原理可以归纳为以下几个步骤：1. 进水与滤材接触：污水经过预处理后进入反硝化滤池，通过与滤材接触，使污水中的有机物与生物膜上的硝酸盐反应。

滤材通常使用多孔性的材料，如砂石、麦秸等，以提供足够的表面积供硝化和反硝化菌附着和生长。

2. 硝化过程：在滤材表面，氮气以氨氮的形式存在于污水中。

硝化菌利用污水中的氨氮和氧气进行代谢，将氨氮氧化为亚硝酸盐，再将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。

在硝化过程中产生的氮化合物主要以硝酸盐的形式存在。

3. 反硝化过程：滤材深层的反硝化菌利用硝酸盐作为电子受体，将其还原为亚硝酸盐，然后进一步还原为氮气。

在反硝化过程中产生的氮气通过滤材的多孔性结构逸出到大气中，从而实现氮的去除。

4. 污水的排放：经过硝化和反硝化的处理，污水中的氮污染物被转化为氮气，并随着气体的释放而被从滤池中排出。

处理后的污水经过沉淀、过滤等环节后，可以达到国家的排放标准，进而可以安全地排入自然水体或进行进一步的处理。

硝化反应与反硝化反应原理
硝化反应和反硝化反应是指一种化学反应，其中氮化合物（包括氨和尿素）被氧化成硝酸盐或亚硝酸盐，或者硝酸盐和亚硝酸盐被还原成氮化合物，这些反应在自然界中起着重要的作用。

硝化反应是通过微生物（包括氧气呼吸和厌氧呼吸）将氨或尿素转化为硝酸盐或亚硝酸盐的过程。

在这个过程中，氨被氧化成亚硝酸盐，然后再进一步氧化成硝酸盐。

反硝化反应则是将硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气或其他氮化合物的过程，这个过程是由微生物完成的。

硝化反应和反硝化反应在土壤和水体中起着重要的作用，其中硝酸盐和亚硝酸盐的含量对环境和生态系统的健康有很大影响。

在现代农业中，硝酸盐和亚硝酸盐的含量也是农民们需要关注的重要问题之一。

因此，对硝化反应和反硝化反应的理解对于维护环境和生态系统的健康至关重要。

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硝化与反硝化池 The manuscript was revised on the evening of 2021■反硝化池反硝化池主要是去除废水中的氨氮，同时降解废水中其他的污染物质。

反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。

微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途，一是利用其中的氮作为氮源，称为同化性硝酸还原作用：NO3-→NH4+→有机态氮。

许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。

另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体，把硝酸还原成氮（N2），称为反硝化作用或脱氮作用：NO3-→NO2-→N2↑。

能进行反硝化作用的只有少数细菌，这个生理群称为反硝化菌。

大部分反硝化细菌是异养菌，例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等，它们以有机物为氮源和能源，进行无氧呼吸，其生化过程可用下式表示：C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO2+12NO2-+能量CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量少数反硝化细菌为自养菌，如脱氮硫杆菌，它们氧化硫或硝酸盐获得能量，同化二氧化碳，以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体。

可进行以下反应：5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4■硝化池这里的硝化主要是指生化处理工艺段的好养段，将氨氮氧化成亚硝酸氮或者硝态氮的过程。

由于污水氨氮较高。

该反应历程为：亚硝化反应(2-6)硝化反应(2-7)总反应式(2-8)亚硝酸菌有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。

硝酸菌有硝酸杆菌属、硝酸球菌属。

亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌。

发生硝化反应时细菌分别从氧化NH3-N和NO2－-N的过程中获得能量，碳源来自无机碳化合物，如CO32－、HCO－、CO2等。

假定细胞的组成为C5H7NO2，则硝化菌合成的化学计量关系可表示为：亚硝化反应(2-9) 硝化反应(2-10)工艺中采用了两段硝化工艺设施。