厭氧條件下的脫氮反應
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發布日期：2023-03-21
厭氧條件下脫氮反應
(1)厭氧條件下的脫氮反應
隨著工業化的發展，化肥、洗滌劑、農藥和各種化學物質的普遍使用，使廢水中氮、磷含量不斷增加。最為突出的是水體的富營養化現象，表現為藻類過量繁殖而導致水質惡化，氨氮的耗氧特性也會使水體的溶解氧降低。
含氮有機物在厭氧反應器內經過水解和產酸等反應過程，有機物上的氮被轉化為氨在厭氧反應器內會積累，因為氨在厭氧條件下不會發生氧化反應，也不能被還原。所以厭反應脫氮不是針對反應器中有機物上的氮而言。但是，當厭氧反應器的進水中含有硝基態氮時就會發生厭氧脫氮反應，由脫氮微生物或稱反硝化細菌完成。
近十多年來，許多國家為了對日趨嚴重的水體富營養化問題加以控制，對廢水排放標中氮的要求作了更為嚴格的規定。因而研究和應用一種節能而又有效的廢水脫氮工藝技術成為當今水污染控制領域的熱點方向，現已有多種廢水生物脫氮工藝產生，如A/O等。些工藝盡管在流程組合上并不相同，運行方式也各異，但其基本原理是相同的，即首先要好氧條件下實現氨的硝化，然后再在缺氧條件下進行反硝化，將硝化產物 (硝態氮和亞硝氮)進一步轉化為氮氣，將其從廢水中去除，從而達到脫氮的目的。由于硝化過程不僅是個好氧過程，同時該過程的發生必須在利于自養型硝化菌生長的低有機底物一般為BODS TKN<3 濃度的條件下才能得以實現，因而供氧能耗較多。目前一種低耗單級厭氧脫氮處理新技術--ANAMMOX工藝已引起日趨廣泛的關注。
反硝化細菌是能夠利用硝態氮中的氧氧化有機物的一類化能異氧型微生物。反硝化菌使硝酸鹽轉化為亞硝酸鹽，然后再轉化為氮氣或氮氧化物，用釋放出的氧氣去氧化其他有機物，或者說為氧化其他有機物提供電子受體。但是反硝化菌也可以利用氧，所以，要使反確化菌發揮脫氮的作用，必須是在厭氧條件下進行。如反硝化菌對甲醇的氧化:
5CH0H+6NO;->3N2+4HCO;+CO+8H2O CH0H+2NOzN2+CO+2H2O
脫氮反應過程中會消耗一定的有機物，所以，要使脫氮反應能夠順利徹底地進行，有機的濃度與硝態氮的濃度必須達到一定的比值，以COD計，即COD與NO 的含量之:1左右，能使脫氮反應較好地進行。
脫氮作用在厭氧過程中并不多見，其發生的必要條件為進水溶液中含有硝酸鹽或亞硝酸鹽。其原理是有機氮化合物或蛋白質轉化為氨的過程，而不是轉化成硝酸鹽。脫氮過程中硝酸鹽經由亞硝酸鹽轉化為氮氣或氮的氧化物。
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