详解脱氮反硝化碳源计算公式
bvsxlwea
bvsxlwea Lv.2
2022年05月12日 09:43:12
来自于水处理
只看楼主

污水进行反硝化时,需要一定的碳源 ,教科书、文献中都有参考数据,但是具体怎么得出的,很多人不清楚。 ,即所谓C/N实际为COD/N。 COD是用需氧量来衡量有机物含量的一种方法,如甲醇氧化的过程可用(1)式所示, 二者并不相同,但二者按照比例增加,有机物越多,需氧量也越多。 因此,我们可以用COD来表征有机物的变化。

污水进行反硝化时,需要一定的碳源 ,教科书、文献中都有参考数据,但是具体怎么得出的,很多人不清楚。

,即所谓C/N实际为COD/N。



COD是用需氧量来衡量有机物含量的一种方法,如甲醇氧化的过程可用(1)式所示, 二者并不相同,但二者按照比例增加,有机物越多,需氧量也越多。
因此,我们可以用COD来表征有机物的变化。


CH3OH+1.5O2→CO2+2H2O
(1)
 


1. 反硝化的时候,如果不包含微生物自身生长,方程式非常简单,通常以甲醇为碳源来表示。

6NO3-+5CH3OH→3N2+5CO2+7H2O+6OH-
(2)
 

由(1)式可以得到甲醇与氧气(即COD)的对应关系:1mol甲醇对应1.5mol氧气;
由(2)式可以得到甲醇与NO3-的对应关系,1mol甲醇对应1.2molNO3-;
两者比较可以得到:
1molNO3--N对应1.25molO2,即14gN对应40gO2,因此C/N=40/14=2.86。



2. 反硝化的时候,如果包含微生物自身生长,如(3)式所示。

NO3-+1.08CH3OH→
0,065C5H7NO2+0.47N2+1.68CO2+HCO3-

(3)
 

 


同样的道理,我们可以计算出C/N=3.70。
3. 附注:本来事情到这里已经算完了,但是偶还想发挥一下第一种情况,以下计算只是一种化学方程式的数学计算,不代表真的发生这样的反应。
如果我们把(1)、(2)两式整理,
N2+2.5O2+2OH-→2NO3-+H2O
有负离子不方便,我们在两边减去2OH-,
N2+2.5O2→N2O5
其中,N源于NO3-,O可以代表有机物,因此,对应不含微生物生长的反硝化的理论碳源的需求量,实际就是相当于把N2氧化成N2O5的需氧量,进一步说就是N2O5分子中O/N的质量比。
这样就更简单了:
C/N=16×5/(14×2)=20/7=2.86
依次可以类推出:
NO2--N的纯反硝化的理论C/N比是N2O3分子中O/N的质量比=16×3/(14×2)=12/7=1.71
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yj蓝天
2022年05月13日 07:20:54
2楼

对应不含微生物生长的反硝化的理论碳源的需求量,实际就是相当于把N2氧化成N2O5的需氧量,进一步说就是N2O5分子中O/N的质量比

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金钱豹发大财
2022年06月28日 15:13:43
3楼

写得很好,谢谢分享!

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