污水如何脫氮

    廢水中氮的生化去除分2段進行，先進行硝化，將廢水中的銨氮轉化為硝態氮，然后進行反硝化，將硝態氮還原為氣態氮。

    1·硝化：銨氮轉化為硝態氮時，先是亞硝化毛桿菌將餒氮轉化為亞硝酸鹽，然后是硝化桿菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽。硝化菌為化能自養菌，其生長能量來自無機氮的氧化，其碳源來自二氧化碳。

    硝化菌的生長速率一般僅為利用碳質BOD生長的異養菌的十分之一到二十分之一。在硝化過程中，硝化桿菌的生長速率高于亞硝化毛桿菌，因此亞硝化毛桿菌將銨氮轉化為亞硝酸鹽的速率是整個硝化過程速率的控制因素。在穩態條件下，硝化過程中不存在高濃度亞硝酸鹽。

    硝化菌的生長會受到許多有機物(如溶劑)及無機物(如重金屬)的抑制。有報道認為厭氧消化池上清液回流對亞硝化毛桿菌的生長速率有抑制作用。

    2·反硝化：硝酸鹽轉變成氮氣的反硝化過程可在某些異養菌參與下完成。在無氧條件下，這些異養菌能利用硝酸鹽代替氧氣作最終電子受體。異養菌在低DO濃度下可缺氧生長，但在單一基質中當DO濃度為0.2mg/L時，或在活性污泥中DO濃度為0.3——1.5mg/L時，反硝化作用即告停止。

    在活性污泥中參與反硝化作用的異養菌有產堿桿菌屬、無色桿菌屬、小球菌屬、假單胞菌屬等。這些細菌在代謝產能過程中具有利用氧或硝酸鹽作為電子受體的能力口若存在溶解氧，則氧被優先利用;在缺氧條件下再利用硝酸鹽。

    若以BOD表示反硝化過程異養菌細胞合成時的有機碳需要量，則每消耗或反硝化1mg硝酸根離子需要BOD3三毫克。因此，廢水經曝氣硝化后的出水中生物可降解有機碳濃度較低，不能滿足反硝化過程對碳源的要求。實際工程中，可添加未經硝化的廢水或甲醇等來提供反硝化所需要的有機碳。

    反硝化作用會提高水中碳酸氫鈣濃度。理論上將1mg硝酸鹽還原為氮氣可產生3.57mg堿度堿度(碳酸鈣表示)。反硝化中堿度的增加能部分補償硝化過程中的堿度和pH值的下降。在處理低堿度廢水時，可利用反硝化過程以增加水中堿度，防止因硝化過程pH值降低而對微生物生長產生的抑制作用。