生物滤池去除氨氮的原理

2026.07.09

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作者：李思远

水产循环水、污水处理、养殖尾水常用，核心过程分为硝化作用，依靠好氧微生物分两步氧化氨氮；同时区分：氨氮→亚硝→硝氮，生物滤池无法直接把硝氮变成氮气（脱氮要额外反硝化）。

一、基础概念

水体氨氮两种形态：

(boldsymbol{NH_4^+})（铵离子，低温中性水体为主，毒性低）

(boldsymbol{NH_3})（分子氨，pH 越高占比越高，对鱼虾剧毒）

生物滤池核心功能：硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐、硝酸盐。

二、两步硝化反应（核心方程式）

第一步：亚硝化（亚硝化单胞菌）

(boldsymbol{NH_4^+ + 1.5O_2 rightarrow NO_2^- + H_2O + 2H^+})

铵根 → 亚硝酸盐（亚硝，强毒性）

消耗氧气，产生氢离子，水体 pH 下降

第二步：硝化（硝化杆菌）

(boldsymbol{NO_2^- + 0.5O_2 rightarrow NO_3^-})

亚硝酸盐 → 硝酸盐（硝氮，低毒）

👉总过程统称硝化作用，两类细菌统称为硝化细菌，自养好氧菌。

滤料（MBBR 悬浮填料、火山岩、陶瓷滤料、生化棉表面）长出黄褐色生物膜；
污水流经滤层，水体中氨氮扩散附着在生物膜表层；
表层充足氧气区域，硝化细菌进行硝化反应，(boldsymbol{NH_4^+ → NO_2^- → NO_3^-})；
老化生物膜自动脱落，随水流排出（需要后端微滤 / 超滤拦截污泥，防止二次污染水质）。

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