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第二步亚硝酸盐转化为硝酸盐:
酸盐菌(12-59h)
NO-+1/2O2 →NO3--△E △E=278.42KJ
这两个反应式都是释放能量的过程,氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少它的需氧量。上诉两式合起来写成:
NH4++2O2 →NO3-+2H++H2O-△E △E=351KJ
综合氨氧化和细胞体合成反应方程式如下:
NH4++1.83O2+1.98HCO3-→0.02C5H7O2N+0.98 NO3-+1.04 H2O+1.88H2CO3
由上式可知:(1)在硝化过程中,1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g;(2)硝化过程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化lg氨氮,将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。
(3)水中BOD不宜过高,20mg/L以下,否则会使增值速率较大的异氧细菌迅速增殖,使自养型的硝化细菌受到排挤,难以形成优势菌种,使硝化反应难以进行。
影响硝化过程的主要因素有:
(1)pH值 当pH值为8.0~8.4时(20℃),硝化作用速度最快。
由于硝化过程中pH将下降,当废水碱度不足时,即需投加石灰,维持pH值在7.5以上;
(2)温度 温度高时,硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃,在15℃以下其活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;
(3)污泥停留时间 硝化菌的增殖速度很小,其最大比生长速率为 =0.3~0.5d-1(温度20℃,pH8.0~8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群,污泥停留时间 必须大于硝化菌的最小世代时间 。在实际运行中,一般应取 >2d ;
(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应的进行。一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在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,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而使自养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。
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