水时并不经济,并且需要连续不断地投加化学药剂。生物脱氮技术则是在缺氧条件下,以NO3-替代O2作为电子受体参与微生物的代谢活动而被还原为N2的过程。与其他竞争性技术相比,生物处理技术更简单经济,因而得到广泛应用。
1.水体中氮的危害及来源
1.1 水体中氮的来源
氮对所有生物都是必需的,任何有机体的生存、繁殖和发展都不是没有氮的。然而,随着工农业的快速发展和人民生活水平的提高,越来越多的化合物排入水体。许多数据显示,极宽的氮源,主要集中在以下几个方面:
(1)在大气中的化石燃料燃烧和汽车尾气排放的氮氧化物,闪电产生的N2O,从而形成硝酸和其他含氮化合物,以遇雨水淋入地面。
(2)灌溉后使用肥料(如氨、尿素、铵盐、硝酸盐等)。渗灌入地表或地下水入渗。
(3)动物废物及动植物的分解产物。
(4)生活污水及含氮废水的排放。
(5)通过某些含氮矿物层的流动会溶解某些含氮化合物。
1.2水体中氮的种类
(1)总氮。总氮是指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量(通常测定硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、无机铵盐、溶解态氨几大部分有机含氮化合物中氮的总和)。可溶性总氮是指水中可溶性及含可过滤性固体(小于0.45µm颗粒物)的含氮量。总氮是衡量水质的重要指标之一。
(2)氨氮。氨氮是指游离氨(或称非离子氨,NH3)或离子氨(NH4+)形态存在的氨。pH较高,游离氨的比例较高;反之,铵盐的比例高。
(3)硝酸盐氮。水中硝酸盐是在有氧条件下,各种形态含氮化合物中最稳定的氮化合物,通常用以表示含氮有机物无机化作用最终阶段的分解产物。当水样中仅含有硝酸盐而不存在其他有机或无机的氮化合物时,认为有机氮化合物分解完全。如果水中含有较多量的硝酸盐同时含有其他含氮化合物时,则表示有污染物已经进入水系,水的“自净”作用尚在进行。
(4)亚硝酸盐氮。亚硝酸盐是氮循环的中间产物。亚硝态氮不稳定,可以氧化成硝酸盐氮,也可以还原成氨氮。因此,在测定其含量的同时,并了解水中硝酸盐和氨的含量,则可以判断水系被含氮化合物污染的程度及自净情况。
(5)凯氏氮。凯氏氮是以凯氏法测得的的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能被转化为铵盐而测定的有机氮化合物。此类有机氮主要指蛋白质、胨、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的,氮为负三价的有机氮化合物。不包括叠氮化合物、联氮、偶氮、腙、硝酸盐、腈、硝基、亚硝基、肟和半卡巴腙类含氮化合物。由于水中一般存在的有机化合物多为前者,因此,在测定凯氏氮和氨氮后,其差值即称之为有机氮。
1.3 水体中氮的危害
水中的氨氮受微生物作用,可分解成亚硝酸盐氮,继续分解,最终成为硝酸盐氮,此过程消耗水中DO,还会造成藻类大量繁殖,即水体富营养化,水体发臭。鱼类死亡等等;另外水中的亚硝酸盐氮过高,易和蛋白质结合形成亚硝胺是一种强致癌物质,如果长期饮用会对身体产生极为不利的影响。
1.4水体富营养化及其危害
由于水中氮、磷营养物质的富集,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧大量下降使鱼类或其他生物大量死亡,水质恶化的现象。水体富营养化的结果会造成
(1)水体中藻类数量增多但种类数量发生变化;
(2)水体透明度降低,溶解氧大量减少,水质污染;
(3)藻类、鱼类、贝类等水生生物衰亡甚至灭绝; 硫型反硝化脱氮工艺启动条件研究(2):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_66027.html