H 3)转化为亚硝酸盐( NO 2 -)的反应;二是由硝酸菌( Nitrobacter )将亚硝酸盐( NO 2 - )进一步氧化为硝酸盐( NO 3 - ) 的反应。硝化反应中的速率限制步骤是亚硝化菌将 NH 4 + -N 氧化成 NO 2 - -N 的过程, 因此自养型硝化菌的增殖与底物去除的动力学一般直接采用亚硝化菌的 Monod 方程表示。硝化反应过程可由以下反应式表示[11] : NH 4 + +O 2 +HCO 3 - → NO 2 - +H 2 O+H 2 CO 3 + (240-350kJ/mol ) ( 1-1 ) NO 2 - +NH 4 + +HCO 3 - +O 2 → NO 3 - +H 2 O + (65-90kJ/mol ) ( 1-2 ) NH 4 + +O 2 +HCO 3 - → NO 3 - +H 2 O +H 2 CO 3 + (305-445kJ/mol ) ( 1-3 ) 在将 NH 4 + -N 氧化为 NO 2 - -N 和 NO 3 - -N 的过程中, 亚硝酸菌和硝酸菌同时利用其氧化过程中产生的能量,进行以下同化代谢过程[11] : CO 2 + NH 4 + → NO 2 - +C 5 H 7 NO 2 +H 2 O+H + ( 1-4 ) CO 2 + NH 4 + + NO 2 - + H 2 O → NO 3 - +C 5 H 7 NO 2 +H + ( 1-5 ) 式中 C 5 H 7 NO 2 为亚硝酸菌和硝酸菌细胞组成的化学计量式,由物料衡算可计算出将 1gNH 4 + -N 氧化为 NO 3 - -N 需耗氧 4.57g (其中亚硝化反应耗氧 3.43g ,硝化反应
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