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Blake2010

木虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
gaofeng925: 金币+2, EEPI+1, 积极 2012-06-18 08:23:01

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。
我们说的C，其实大多数时候指的是COD（化学需氧量），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 + 2 H2O                                                             （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- +5 CH3OH → 3 N2 + 5CO2  + 7 H2O  +  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，1mol NO3--N对应1.25 molO2，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- + 1.08 CH3OH  →  0,065C5H7NO2 + 0.47 N2 + 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.