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硝化反硝化的碳源、碱度的计算

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文档简介:

硝化反硝化的碳源、碱度的计算硝化反硝化的碳源、碱度的计算一、硝化细菌硝化反应过程:在有氧条件下,氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。他包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌(Nitrosomonassp)参与将氨氮转化为亚硝酸盐的反应;硝酸菌(Nitrobactersp)参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应,亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌,它们利用CO2、CO32-、HCO3-等做为碳源,通过NH3、NH4+、或NO2-的氧化还原反应获得能量。硝化反应过程需要在好氧(Aerobic或Oxic)条件下进行,并以氧做为电子受体,氮元素做为电子供体。其相应的反应式为:亚硝化反应方程式:55NH4++76O2+109HCO3→C5H7O2N﹢54NO2-+57H2O+104H2CO3硝化反应方程式:400NO2-+195O2+NH4-+4H2CO3+HCO3-→C5H7O2N+400NO3-+3H2O硝化过程总反应式:NH4-+1.83O2+1.98HCO3→0.021C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.884H2CO3通过上述反应过程的物料衡算可知,在硝化反应过程中,将1克氨氮氧化为硝酸盐氮需好氧4.57克(其中亚硝化反应需耗氧3.43克,硝化反应耗氧量为1.14克),同时约需耗7.14克重碳酸盐(以CaCO3计)碱度。在硝化反应过程中,氮元素的转化经历了以下几个过程:氨离子NH4-→羟胺NH2OH→硝酰基NOH→亚硝酸盐NO2-→硝酸盐NO3-。二、反硝化细菌反硝化反应过程:在缺氧条件下,利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从无水中逸出,从而达到除氮的目的。广告去逛逛反硝化是将硝化反应过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程,反硝化菌是一类化能异养兼性缺氧型微生物。当有分子态氧存在时,反硝化菌氧化分解有机物,利用分子氧作为最终电子受体,当无分子态氧存在时,反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N3+和N5+做为电子受体,O2-作为受氢体生成水和OH-碱度,有机物则作为碳源提供电子供体提供能量并得到氧化稳定,由此可知反硝化反应须在缺氧条件下进行。从NO3-还原为N2的过程如下:NO3-→NO2-→NO→N2O→N2反硝化过程中,反硝化菌需要有机碳源(如碳水化合物、醇类、有机酸类)作为电子供体,利用NO3-中的氧进行缺氧呼吸。其反应过程可以简单用下式表

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