16、简述生物脱氮的原理，及各过程最佳反应条件?

好的，让我们一起理解生物脱氮的过程及其最佳反应条件。 ### 生物脱氮原理 生物脱氮是一个复杂的过程，主要包括三个步骤：**氨化反应**、**硝化反应**、**反硝化反应**。 #### 1. 氨化反应 - **定义**：含氮有机物（如动植物残体）在微生物的作用下分解成氨。 - **条件**： - 可以在好氧或厌氧条件下进行。 - 不同微生物适应不同的pH值和温度。 #### 2. 硝化反应 - **定义**：在有氧条件下，氨被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐。 - **条件**： - **溶解氧（DO）**：2-3 mg/L。 - **pH值**：7.0-8.0（最适合8.0-8.4）。 - **碱度**：至少70 mg/L。 - **温度**：35℃左右最佳，15℃以下反应减慢。 - **污泥龄**：11-23天。 - **有机负荷**：0.05-0.15 kg BOD5/(kg MLSS·d)。 - **氧化还原电位（ORP）**：约+180 mV。 #### 3. 反硝化反应 - **定义**：在缺氧条件下，亚硝酸盐和硝酸盐被还原成氮气。 - **条件**： - **溶解氧（DO）**：< 0.5 mg/L。 - **pH值**：6.5-7.5。 - **温度**：20-40℃。 - **碳氮比（C/N）**：BOD5/TKN ≥ 4。 - **氧化还原电位（ORP）**：缺氧段<-100 mV，厌氧段<-250 mV。 ### 生动例子 想象一下，一个污水处理厂就像是一个微型生态系统，里面有许多勤劳的“清洁工”（微生物）。这些“清洁工”分工合作，完成了一系列复杂的任务。 - **氨化反应**：就像“分解者”，它们负责将大块的有机物分解成小分子的氨。 - **硝化反应**：相当于“氧气爱好者”，需要足够的氧气来把氨转化成更稳定的形态（亚硝酸盐和硝酸盐）。 - **反硝化反应**：类似于“缺氧爱好者”，它们在没有氧气的情况下工作，把亚硝酸盐和硝酸盐还原成无害的氮气。 通过这三个步骤，污水中的氮最终被转化为无害的氮气，释放到大气中，从而净化水质。希望这个例子能帮助你更好地理解生物脱氮的过程！