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2013-10-20
摘要:初三的时间非常紧张,既要完成新课程,又要全面系统的复习,同学们要注意物理学习时间的安排。威廉希尔app 整理了中考生物方程式的相关内容,希望对大家的学习有所帮助。
废水中存在着有机氮、氨氮、硝态氮等形式的氮,而其中以氨氮和有机氮为主要形式。在生物处理过程中,有机氮被异养微生物氧化分解,即通过氨化作用转化为成氨氮,而后经硝化过程转化变为NO3-N和NO2-N,最后通过反硝化作用使硝态氮转化成氮气,而逸入大气。
由此可见,进行生物脱氮可分为氨化-硝化-反硝化三个步骤。由于氨化反应速度很快。在一般废水处理设施中均能完成,故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。
1 氨化作用
1.1 概念
氨化作用是指将有机氮化合物转化为氨态氮的过程,也称为矿化作用。
1.2 细菌
参与氨化作用的细菌成为氨化细菌。在自然界中,它们的种类很多,主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌,兼性的变形杆菌和厌氧的腐败梭菌等。
1.3 降解方式(分好氧和厌氧)
在好氧条件下,主要有两种降解方式,一是氧化酶催化下的氧化脱氨。例如氨基酸生成酮酸和氨:
[2-1]
丙氨酸 亚氨基丙酸法 丙酮酸
另一是某些好氧菌,在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应。例如尿素能被许多细菌水解产生氨,分解尿素的细菌有尿八联球菌和尿素芽孢杆菌等,它们式好氧菌,其反应式如下:
[2-2]
在厌氧条件或缺氧的条件下,厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进行还原脱氨、水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨化反应。
[2-3]
[2-4]
[2-5]
2 硝化作用
2.1 概念
硝化作用是指将氨氮氧化为亚硝酸氮和硝态氮的生物化学反应,
2.2 细菌
这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成。
亚硝化菌有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。硝酸菌有硝化杆菌属、硝化球菌属。亚硝酸菌和硝化菌统称为硝化菌。
2.3 反应过程
包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤。该反应历程为:
亚硝化反应 [2-6]
硝化反应
[2-7]
总反应式 [2-8]
发生硝化反应时细菌分别从氧化NH3和NO2-的过程中获得能量,碳源来自无机碳化合物,如CO32-、HCO-、CO2等。假定细胞的组成为C5H7NO2,则硝化菌合成的化学计量关系可表示为:
亚硝化反应
[2-9]
硝化反应
[2-10]
在综合考虑了氧化合成后,实际应用中的硝化反应总方程式为:
[2-11]
2.4 特点
从上式可以看出硝化过程的三个重要特点:
⑴NH3的生物氧化需要大量的氧,大约每去除1g的NH3-N需要4.2gO2;
⑵硝化过程细胞产率非常低,且难以维持较高胜物浓度,特别是在低温的冬季;
⑶硝化过程中产生大量的的质子(H—),为了使反应能顺利进行,需要大量的碱中和,其理论上大约为每氧化1g的NH3-N需要碱度5.57g(以NaCO3计)。
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