【技术贴】污水脱氮反硝化反应的影响因素
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反硝化反应 是由一群异养型微生物完成的生物化学过程，在缺氧(不存在分子态溶解氧)条件下，将亚硝酸氮和硝酸氮还原成气态氮(N 2 )或N 2 O、NO，参与这一生化反应的主要微生物是反硝化细菌，这种细菌属兼性菌，在自然界中几乎无处不在。污水处理系统中的主要反硝化细菌有变形杆菌、假单胞杆菌、小球菌等等。这类细菌在有氧存在的条件下，利用氧进行呼吸，氧化分解有机物。在不存在分子氧，但存在硝酸氮和亚硝酸氮时，以硝酸氮和亚硝酸氮作为电子受体进行生物反硝化反应。
生物反硝化反应可以用如下反应式表示：
NO 2 -十3H(电子供体有机物) → 0.5N 2 十H 2 O
NO 3 -十5H(电子供体有机物) → 0.5N 2 十H 2 O
反硝化的生化反应过程及电子传递模式可以用下图表示
反硝化过程中的NO x -N是通过反硝化菌的同化作用(合成代谢)和异化作用(分解代谢)来完成的。同化作用是NO x -N被还原成NH 3 -N，用以微生物细胞的合成，氮成为细胞质成分。异化作用是NO x -N被还原成NO、N 2 O和N 2 等气体，主要是N2，异化作用去除的氮约占总去除量的70%~75%。硝酸氮的反硝化还原过程基本可以表示为:
温度对反硝化反应速率的影响遵从Arrhenius公式，两以用下式表示:
温度对反硝化速率的影响与反硝化设备的类型(微生物悬浮生长型或固着型)，硝酸盐负荷率等因素有关。温度对生物流化床反硝化的影响比生物转盘和息浮活性污泥法明显要小得多。硝酸盐负荷较低时，温度对反硝化反应速率的影响较小；当负荷率较高时，温度的影响较大。
溶解氧抑制反硝化过程，这里所指的是生物膜或絮体内部的氧浓度，而不是通常所测的液相氧浓度。溶解氧对反硝化过程的抑制主要因为氧会与硝酸盐竞争电子供体，同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性。在悬浮性活性污泥法中，溶解氧应该保持在0.5mg/L以下。而在附着生长系统中，由于生物膜对氧的传递阻力较大，可以允许较高的溶解氧浓度。
反硝化过程最适宜的pH为7.0~7.5，不适宜的pH影响反硝化菌的增殖和酶的活性。反硝化过程会产生碱度，这有助于把pH维持在所需的范围内，并补充在硝化过程中消耗的一部分碱度。此外，pH还影响反硝化的最终产物，pH>7.3 时终产物为N2；pH<7.3时终产物为N2O。
反硝化反应是由异养型微生物完成的生化反应，它们在溶解氧浓度极低的条件下利用硝酸盐作为电子受体，有机物作为碳源和电子供体。 碳源物质不同，反硝化速率也不同。
反硝化碳源可分为三类：第一类是易于生物降解的溶解性有机物如甲醇、乙醇，挥发性有机物和糖蜜等；第二类是慢速生物降解的有机物，如淀粉、蛋白质、大部分城市污水等；第三类是用内源代谢产物作为反硝化碳源，但是其反硝化速率远远低于甲醇作碳源时的反硝化速率，从而增大反硝化池容积，同时还会由于溶菌作用释放NH 4 + -N，降低脱氮效率。
现论上将1g硝酸氮还原为氮气需要碳源有机物(以BOD5表示)2.86g。如果用实际污水作为碳源，因为其中只有一部分快速可生物降解的BOD可以作为反硝化的碳源物，所以C/N的需求要高一些。一般认为，当反硝化反应器污水的BOD5/TKN>4~6时，可认为碳源充足。在城市污水中，有时C/N 比需求达到8，这是因为城市污水的成分复杂，常常只有一部分快速生物降解的BOD可以利用作为反硝化的碳源。
反硝化菌对有毒物质的敏感性比硝化菌低得多，与一般好氧异养菌相同。在对一般好氧异养菌抑制或毒害作用的相关物质研究时，应该考虑驯化菌种的影响，通过试验得出反硝化菌对抑制和有害物质的允许浓度。