反硝化过程中碳源消耗量的计算及解释

反硝化反应是反硝化细菌利用硝氮/亚硝氮作为电子受体氧化有机物或无机物实现自我繁殖的异养菌和自养菌的生理过程。

一般可分为两类，一类是异养菌(以有机碳源为电子供体)，另一类是自养菌(以硫自养反硝化菌为例，以低价硫为电子供体恢复硝氮/亚硝氮)。

下面我重点介绍异养反硝化菌。

异养反硝化菌利用硝氮/亚硝氮氧化有机物，1g的硝氮需要2.86g的COD提供电子产品。此时，反硝化所需的碳氮比为2.86：1。

生存、生长和繁殖是任何生物原始和基本的欲望。为什么异养反硝化菌要反硝化？它不是冤大头。反硝化只是它生长繁殖中能量的反应。它们需要能量来生长和繁殖，能量来源是由反硝化过程提供的。有了能源，它们生长繁殖的营养成分是什么？异养微生物不能将二氧化碳合成自身有机质，只能利用水中的有机质合成自身细胞的有机质，因此这一过程也消耗碳源。这个过程的碳源消耗量是多少？碳源的消耗主要用于合成自身的细胞物质，可定量分析。1g的细胞物质相当于1.42g的COD(感兴趣的污染者可以用微生物细胞的化学分子来计算C5H7NO2)。因此反硝化菌合成1g细胞物质(污泥的表观产率)需要消耗1.42g的COD。

由于内部回流或进水携带DO不参与反硝化反应，本文仅讨论反硝化反应过程中碳源的消耗，不讨论DO对碳源的影响！

综合反硝化菌的能源及其自身的生长繁殖，可得出以下公式：

△COD/△N=2.86/(1-1.42Yb)

式中：

△COD及△N指参与反硝化反应的反硝化反应COD及硝氮；Yb指反硝化菌的污泥表观产率(请记住，它是反硝化菌的污泥产率，而不是整个系统的污泥产率)。gSS/gCOD。2.86：还原1g硝氮消耗的碳源，gCOD/ gN。1.42:细胞体贡献的COD量，gCOD/ gSS。SS代表细胞。

从上面的风格可以看出问题：

2.86是基本的能源需求。如果不能满足这一点，反硝化菌如何愿意工作？

Yb污泥产量决定了反硝化碳源的需求。污泥产量越高，反硝化碳氮比需求越大，反之亦然。

反硝化细菌的污泥产量有多低？这与工艺和运行条件有关。我认为这一点毫无意义。如果你感兴趣，我可以单独写一篇关于这方面的文章。

我常说：污水处理是一个动态平衡的过程。

如市政污水AA/O工艺中的三大正规军是聚磷菌、反硝化菌和硝化菌。此外，还有大量(主要是聚糖菌等一系列异养菌)。我们在运营过程中需要的是三大正规军。他们工作好，出水好，否则他们会为自己的工作感到难过。杂牌军是一种只吃粮食工资不工作的军队。杂牌军在争夺粮食工资(碳源)方面比正规军强。杂牌军越多，需要的粮食工资(碳源)就越多。如果杂牌军占优势，来水中可怜的碳源就不够正规军用，导致正规军军心不稳，导致系统出现这样那样的问题。如何减少杂牌军取决于污染者的手段。

只有杂牌军少了，粮薪才能更好地被正规军(硝化菌不算)利用，出水水质好，碳源投入量低。

来源：环保工程师

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