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生物滤池去除氨氮的原理

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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