【正文】 對反硝化速度 K的影響 :67第 2章 生物脫氮機理及生物學(xué)基礎(chǔ) 生物脫氮機理及生物學(xué)基礎(chǔ) 生物脫氮反應(yīng)動力學(xué) 生物脫氮影響因素 生物脫氮新理論 生物脫氮新工藝68 生物脫氮新理論216。62固體停留時間 θcd的經(jīng)驗公式 : ① 美國環(huán)境保護局（ EPA） 建議的 θcd公式： ② 日本下水道協(xié)會建議的 θcd公式：（ 7）生物固體停留時間T — 水溫63 ③ 亞硝酸菌的凈比增殖速度（ μgT）與水溫的關(guān)系：水溫 T（ ℃ ） 固體停留 時間 θc（ d）20 15 10 64 生物脫氮影響因素? 硝化反應(yīng)的影響因素? 反硝化反應(yīng)的影響因素65 反硝化反應(yīng)的影響因素? 碳源 ：一是原廢水中的有機物，當廢水的 BOD5/TKN大于 3~5時，可認為碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇；? pH ： 適宜的 pH值是 ~， pH值高于 8或低于 6，反硝化速率將大大下降；? 溶解氧 ：反硝化菌適于在 缺氧條件 下發(fā)生反硝化反應(yīng)，但另一方面，其某些酶系統(tǒng)只有在有氧條件下才能合成，所以反硝化反應(yīng)宜于在缺氧、好氧交替的條件下進行，溶解氧應(yīng)控制在 ；? 溫度： 最適宜 溫度 為 20~40?C，低于 15?C其反應(yīng)速率將大為降低。N/() 當處理高 NH3173。? 烯丙基硫脲： NH4＋ → NO 2173。的氧化反應(yīng)，在較短的時間內(nèi)（ 30min），對其它生物反應(yīng)基本不抑制；烯丙基硫脲 可以抑制 亞硝酸菌 的活性，在 5mg/L的濃度下能完全抑制亞硝酸菌對氨氮的氧化反應(yīng)。① 硝化菌比增長速度與溫度（ T ℃ ） 的經(jīng)驗關(guān)系：② 硝化菌自身分解系數(shù)與溫度（ T ℃ ） 的經(jīng)驗關(guān)系：則污泥齡：56 ③ 亞硝酸菌的凈比增殖速度（ μgT）與水溫的關(guān)系：在水溫 T為 20℃ 、 15℃ 、 10℃ 時，固體停留時間應(yīng)分別大于 、 、 。令：將上式帶入凈增殖速率公式，同時各項除以 X，得反硝化菌 凈比 增殖速度：51得出根據(jù)美國環(huán)保局提出，反硝化過程中反硝化菌自身分解系數(shù) Kd=173。N還原速率NO3173。N的還原 反應(yīng)莫諾特動力學(xué)公式NO3N 還原速率NO3N 比還原速率 48令則， NO3173。N的還原速度可用下式表示：D—— NO3N濃度， mg/L；X—— 反硝化菌濃度， mg/L；46 （ 4）反硝化菌的產(chǎn)率系數(shù)：47NO3173。N的比還原速率 1/d；（ 3） NO3173。（ 2）反硝化菌的增殖速度45NO3173。1 ~ ~ ~對于污水處理來說，出水氨氮一般較高，可認為是零級反應(yīng)?；?qū)⑸鲜酱牍降茫害蘥μN40污泥齡與凈比增值速率的關(guān)系：得：代入為了維持硝化菌的數(shù)量，設(shè)計最小污泥齡 θcmin必須滿足：設(shè)計的固體停留時間 θcd 應(yīng)為計算值的 ~。N氧化速度 NH4+173。N比氧化速度 ， 1/d 可用下式表示： NH4+173。一、亞硝酸菌增值速率二、 NH4+173。 黑暗條件，化能異養(yǎng)生長。 （ 1）化能型 ：l 大多數(shù)為化能異養(yǎng)型 以有機物作為能源和碳源l 少數(shù)化能自養(yǎng)，以氫、氨、硫、硫化氫等無機物為能源； S +NO3173。 + 5/6CH3OH → 1/2N2 + 5/6CO2 + 7/6H2O + HO173。 + 5/6CH3OH → 5/6CO2 + 1/2N2 + 7/6H2O + HO173。3） NO還原酶 NO → N 2O252。 →NO 2173。NO3173。的轉(zhuǎn)化是通過反硝化細菌的異化作用完成的，被還原成 N2。＋ H2O NO2173。和亞硝態(tài)氮 NO2173。 電子轉(zhuǎn)移數(shù)：? NH4＋ 氧化為 NO2173。 消耗氧的計量關(guān)系： 完全氧化 1gNH4+N， 需消耗 完全氧化 生成 1gNO3N， 需消耗 21252。+＋ +細胞物質(zhì)： C5H7NO2（ 1）硝化反應(yīng)生物合成反應(yīng)式：若考慮硝化細菌新細胞的合成，則反應(yīng)式為：19硝化生物合成總反應(yīng)式： NH4＋ ＋ ＋ → 173。 ΔG0= 173。 → H 2O ΔG0= 173。NO2173。137kJ/mol(二）硝化反應(yīng)的生化反應(yīng)式（ 2）羥胺氧化為亞硝酸鹽： 羥胺氧還酶 分兩步，中間產(chǎn)物為 NO252。 NH2OH＋ H2O → HNO 2＋ 4H＋ ＋ 4 e173。N15二、硝化反應(yīng)式252。N ? NO2173。＋ H2O＋ H＋(一）硝化反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式硝化反應(yīng) 耗氧量：? NH4＋ →NO 3173。 NO2173。二、硝化反應(yīng)式 13 硝化反應(yīng)與微生物216。硝酸細菌：自養(yǎng)型，有些可混養(yǎng)生長，某些菌株能異養(yǎng)生長。有些自養(yǎng)型硝化細菌能混養(yǎng)（混合營養(yǎng)）生長（以 CO有機物為碳源） , 少數(shù)可異養(yǎng)生長。氧化成硝酸鹽（ NO3173。一、硝化反應(yīng)與微生物（一） 硝化過程 與微生物 硝化菌由 亞硝酸細菌（氨氧化細菌） 和 硝酸細菌（亞硝酸鹽氧化細菌） 兩個亞群組成。6 生物脫氮機理及生物學(xué)基礎(chǔ)? 生物脫氮反應(yīng)過程? 硝化反應(yīng)與微生物? 反硝化反應(yīng)7 硝化反應(yīng)與微生物216。216。第 1章 概述第 2章 生物脫氮機理及生物學(xué)基礎(chǔ)第 3章 生物除磷機理及生物學(xué)基礎(chǔ)第 4章 生物脫氮除磷工藝污水的生物脫氮除磷技術(shù)污水的生物脫氮除磷技術(shù)1第 1章 概述? 我國氮磷的污染狀況? 氮磷對水體的危害2NH4+NO2173。 1）氨化反應(yīng)：將有機氮轉(zhuǎn)化為氨。 3）反硝化反應(yīng)：將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為 N2。一、硝化反應(yīng)與微生物 （一） 硝化過程 （二） 對硝化細菌的新認識9 硝化反應(yīng)與微生物216。)； （ 2）第二步再由 硝酸菌 將 NO2173。252。 硝化反應(yīng)與微生物11（二） 對硝化細菌的新認識 252。 硝化反應(yīng)與微生物12 硝化反應(yīng)與微生物 一、硝化反應(yīng)微生物 216。＋ H2O＋ H＋252。 NH3＋ 2O2→ NO 3173。 g O2/g NH4＋ 173。173。 氨單加氧酶羥胺氧還酶羥胺氧還酶亞硝酸鹽氧還酶16252?！?H 2O ΔG0= 173。114 kJ/mol羥胺氧化所需的氧是由水提供的 17252。 ΔG0= +83kJ/mol+ 2H++2e173。＋ O2→ NO 3173。＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 0. 124H2O → 3173。N氧化為硝酸鹽：? 消耗約 gO2? 中和 堿度? 利用 無機碳? 產(chǎn)生 新細胞（ 2）硝化反應(yīng)的化學(xué)計量關(guān)系216。 硝化反應(yīng)代謝途徑 ： NH4＋ → NH 2OH→ NO → NO2