Question

23.生活污水中含有大量的有机和无机含氮化合物，这些过量的含氮化合物会造成水体污染，危害水生生物生存和人类的健康。脱氮是污水处理的重要内容之一。下面是生物脱氮工艺流程示意图。

Ⅰ.

（1）在1级反应池内，有机物在细菌、原生动物等作用下会大量减少。从同化和异化方式看，这些生物的代谢类型主要是__________，这些生物在自然生态系统中属于______者。

（2）在2级反应池内，pH为8.0～8.4时，硝化细菌大量繁殖，它们能将NH₃氧化成和，并利用这一硝化过程所释放的______合成______，用于自身的生长发育和繁殖。

（3）实践发现，当2级反应池中有机物含量过多时，硝化细菌难以大量繁殖起来，原因是　　　　　　　　　　　　　　                　。

（4）在3级反应池内加入适量的有机物（如甲醇），并在低氧或无氧条件下，反硝化细菌繁殖起来，通过无氧呼吸把和还原成 N₂，无氧呼吸除释放能量外，还为还原反应提供了______。

Ⅱ.

（1）2级反应池中，发生“生物硝化过程”，如果不考虑过程中硝化细菌的增殖，其净反应如下式所示：

□+□O₂===□+□H⁺+□H₂O

①配平上面化学方程式，将系数填入方框中。

②将铵态氮中的1 mg氮转化成硝酸根中的氮，需氧气多少毫克？

③为什么在反应中需要不断添加碱？

（2）3级反应池中发生的“生物反硝化过程”，通常需要外加甲醇，净反应如下所示：

□+5CH₃OH===□N₂+□CO₂+□H₂O+□OH^－

配平上面化学方程式，将系数填入方框中。

Answer 1

答案：

Ⅰ（1）异养需氧型　分解　（2）能量　有机物　（3）异养生物大量繁殖，抑制硝化细菌生长繁殖　（4）氢

Ⅱ（1）①+2O₂===+2H⁺+H₂O

②由方程式＋2O₂===＋2H^＋＋H₂O可看出，将铵态氮中的1 mol氮转化成硝酸根中的氮，需要2 mol。则将铵态氮中的1 mg氮转化成硝酸根中的氮，需氧气：

×32 g·mol^－1×2＝4.57 mg

③反应时产生H⁺，而本反应要求溶液保持碱性。

（2）6+5CH₃OH===3N₂+5CO₂+7H₂O+6OH^－