硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)反應是(shi)在好氧條件下，通過亞硝(xiao)(xiao)酸鹽菌(jun)和硝(xiao)(xiao)酸鹽菌(jun)的(de)作(zuo)用(yong)，將氨氮氧化(hua)(hua)成(cheng)亞硝(xiao)(xiao)酸鹽和硝(xiao)(xiao)酸鹽的(de)過程，稱為(wei)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)。主要方程式如(ru)下：
NH4++1.5O2 → NO2-+H2O+2H+
NO2-+0.5O2 → NO3-
反硝化(hua)反應(ying)是在(zai)厭氧條(tiao)件下，由于兼性脫(tuo)氮菌(jun)(反硝化(hua)菌(jun))的(de)作用，將NO2--N和NO3--N還原成N2和水(shui)的(de)過程(cheng)，稱(cheng)為反硝化(hua)。反硝化(hua)反應(ying)方程(cheng)式為：
NO2-+3H(電子供給體-有物) → 0.5N2+H2O+OH-
NO3-+5H(電子供給體-有機物)→ 0.5N2+2H2O+OH-
由以上硝化反應和亞硝化反應的方程式來看，在一體化污水處理設備好氧池內進行硝化反應，在一體化污水處理設備厭氧池內進行反硝化反應。好氧池內是將氨氮轉化成硝態氮的過程，所以去除氨氮的步驟是在好氧池內完成的，但是好氧池內只是氮的形態變化，總量并沒有變化，因此硝化反應實際上是將氨氮轉化為了總氮。而總氮的去除是分為兩個步驟，首先是在好氧池內進行硝化反應，將氨氮轉化成硝態氮，然后在厭氧池內將硝態氮轉化成N2釋放，從而實現了氨氮和總氮的去除。
為了保(bao)證缺(que)氧(yang)池(chi)碳源的(de)(de)充足，正(zheng)常的(de)(de)一體化污水處理設備流程都是缺(que)氧(yang)池(chi)在前好氧(yang)池(chi)在后，經過以上的(de)(de)方程式及分析(xi)，去除總氮需要(yao)將硝(xiao)化反應(ying)之(zhi)后的(de)(de)污水再回流至缺(que)氧(yang)池(chi)內(nei)進行反硝(xiao)化反應(ying)，所以好氧(yang)池(chi)和缺(que)氧(yang)池(chi)之(zhi)間(jian)需要(yao)加(jia)硝(xiao)化液回流泵，回流比不小于200%。
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