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yulumosholu

银虫 (小有名气)

应助: 1 (幼儿园)
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虫号: 863583
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性别: GG
专业: 环境工程

[求助] 请教一个脱氮类的题目

1公斤氮转化为氮气，反硝化消耗的有机物是多少？
这个题目怎么算呢？还望知道的朋友指点一下

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1楼2012-07-18 11:56:01

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天下第N

木虫 (著名写手)

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专业: 环境工程

【答案】应助回帖

可参考以下相关知识：
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.
实际生产中由于产泥系数、同化作用等关系，所需COD值要大。