1、水污染控制技术与工程课程设计 1 绪绪 论论 随着城市和工业的飞速发展，污、废水的排放量与日俱增。污水猛增，对江 河造成污染， 有的河水变黑发臭， 水传染病流行， 对人类的生存构成严重威胁1。 20 世纪 7080 年代，人们发现污水在去除有机污染物后，水体又出现了另 一个严重的环境污染问题，这就是富营养化。富营养化是由于水中的氮、磷营养 盐引起的，水中的藻类在充足的氮、磷供应下大量繁殖，一些水生植物也疯狂生 长，过量的繁殖和随之而来的大量死亡导致水中的溶解氧迅速消耗，加之有的藻 类还释放毒素，致使鱼类大量死亡。对于封闭的水体如内陆湖泊，富营养化危害 特别严重，氮、磷只有进没有出，富营养化反复
2、发作，最后成为一团死水，一切 生物都归于死亡， 造成生态环境的彻底毁坏。 为了制止这种危害， 国家制定了氮、 磷的排放标准，控制氮、磷的排放2。 1 1 废水生物脱氮机理废水生物脱氮机理 从污水中脱氮可用物理化学法和生物法，物化法费用高，现已很少采用， 生物法中目前多用活性污泥法，它包括一下过程3: 1.1 1.1 氨化反应氨化反应 在氨化菌德 作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮。 1.2 1.2 硝化过程硝化过程 硝化反应是将氨、氮转化为硝酸盐的过程，是由一群自养型好养微生物完成 的，包括亚硝化反应和硝化反应两个阶段。反应方程式如下： 氧化反应： 能量 亚硝酸菌 OHHNOONH 222
3、4 24232 (1-1) 能量 硝酸菌 322 22NOONO (1-2) 总反应式：OHHNOONH 2324 22 氧化 (1-3) 在硝化的同时存在硝化菌的生长合成反应： 水污染控制技术与工程课程设计 2 2752224 30423101513NOHCHHNOCONH 合成 (亚硝酸菌） （1-4） 27532224 102510NOHCHNOOHCONONH 合成 (硝酸菌） （1-5） 总反应式为： 2752324 2125107NOHCOHHNOCONH 合成 （1-6） 1.3 1.3 反硝化过程反硝化过程 反硝化过程是由一群异养型微生物完成的，在缺氧的条件下，将硝化过程产 生
4、的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮（ 2 N)或ON 2 、NO。反硝化的化学反应如 下（以甲醇为例） ： 氧化反应： OHCONOOHCHNO 22233 42626 硝化还原菌 （1-7） OHNOHCOOHCHNO633326 22233 硝化还原菌 （1-8） 总反应式为： OHOHCONOHCHNO675356 22233 硝化还原菌 （1-9） 在这个过程中同时存在微生物的同化合成反应： OHNOHCHCOOHCHNO 2275233 1933143 合成 (1-10) 所以，反硝化还原和微生物合成的总反应式为： OHCONNOHCHOHCHNO 22227533 (1-11) 水污染控制技术与工程课程设计 3 2 A/
