生物脱氮

生物硝化

硝化是用于描述氨（NH3-N）被氧化为亚硝酸盐（NO2-N）及亚硝酸盐被氧化为硝酸盐这两阶段生物过程的术语

工艺描述

在悬浮生长及附着生长两类生物处理工艺中均可在BOD去除的同时，实现硝化过程就悬浮生长工艺而言比较常用的方法是在同一活性污泥工艺中伴随着BOD的去除而完成硝化过程这种工艺由曝气池澄清池及污泥回流系统组成。

在用于完成硝化过程的附着生长系统中，大部分BOD必须在硝化菌形成之前被去除

异养菌具有很高的生物体产量因此在固定膜系统的表面硝化菌占有优势在附着生长反应器中，硝化过程只能在BOD去除完成后完成或在一个专门为硝化过程设计的独立的附着生长系统中完成

微生物学

在活性污泥和生物膜工艺中，硝化过程是依靠好氧性自养菌来完成的

硝化是一个涉及到两组细菌的两步过程第一阶段氨通过一组自养菌氧化为亚硝酸盐，在第二阶段，亚硝酸盐被另一组自养菌氧化成硝酸盐

亚硝化单包菌属和硝化菌属这两种菌属可分别将氨氧化为亚硝酸盐然后再将亚硝酸盐氧化为硝酸盐其他可将氨氧化为亚硝酸

盐而获得能量的自养菌属为亚硝化球菌属

由氨转化为硝酸盐的两步氧化产能过程可示如下：

亚硝化菌：

硝化菌：

环境因素

硝化反应受一系列环境因素的影响，其中包括PH值毒性金属与非离子化氨

PH值

毒性

金属

非离子化氨

生物脱氮

通过生物还原作用将硝酸盐氮转化为一氧化氮一氧化二氮和氮气的过程称为脱氮

生物脱氮工艺是包括硝化和脱氮两个阶段的完整的生物除氮工艺与其他可供选择的途径（氨汽提，折点氯化，离子交换）想比较，生物脱氮通常成本较低且应用更为普遍。

工艺描述

在生物反应过程中硝酸盐有两种转化模式，分别被称为硝酸盐同化还原作用和硝酸盐异化还原作用。硝酸盐同化还原涉及将硝酸盐还原为氨供细胞合成，同化作用发生在生物脱氮过程中伴随着呼吸作用电子传递链的发生，并以硝酸盐或亚硝酸盐作为各种有

机或无机电子供体氧化反应的电子受体。

溶解氧浓度的影响

溶解氧可通过抑制硝酸盐还原酶来抑制硝酸盐的还原。在液体主流中DO浓度很低时，活性污泥絮体及生物膜上的脱氮过程仍可进行。据报道，当溶解氧浓度为0.2mg/L或以上时会抑制假单胞菌属的脱氮作用。在生物污水活性污泥处理系统中，也发现有这种现象存在。在DO浓度为0.13mg/L时，在高度分散生长的条件下托单作用会终止。

硝化-脱氮同时发生的影响

在活性污泥系统中，有语在液体主流中测定的DO浓度并不能代表活性污泥絮体中真实的DO浓度，所以在概念上DO浓度经常被混淆。在DO浓度很低的条件下，脱氮可能发生在污泥絮体的内部，而硝化发生于絮体的外部。同时，在低DO浓度条件下操作的活性污泥中，由于混合条件和离开曝气点的距离的不同好氧和厌氧区域都会存在，硝化和脱氮可能在同一个池中发生。在这样的条件下，在一个单独的曝气池内发生的除氮作用即硝化和脱氮同时发生。虽然硝化及脱氮速率受DO影响而降低，但但srt 和