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活性污泥對氨氮和COD的去除
咱平常聊污水處理的時候，活性污泥可是個繞不開的主角,。它就像一個超厲害的小工廠,，里面住著各種各樣的微生物，這些小家伙們齊心協(xié)力,，把污水里的臟東西分解掉,，讓污水變得干凈起來。今天咱就好好嘮嘮活性污泥去除COD和氨氮的原理,，還有它們之間那些錯綜復雜的關系,。
先來說說COD，這玩意兒的全稱是化學需氧量,，簡單來講,，就是水里能被化學氧化劑氧化的那些還原性物質(zhì)的含量,。這些物質(zhì)大多是有機物，像生活污水里的各種食物殘渣,、排泄物,，工業(yè)廢水里的各類有機化合物。對污水處理來說,，降低COD就是要把這些有機物給處理掉,。
活性污泥去除COD主要靠微生物的代謝作用?；钚晕勰嗬锏奈⑸锓N類可多啦,，有細菌、真菌,、原生動物等等,，其中細菌是處理COD的主力軍。這些細菌就像一個個超級吃貨,，它們通過細胞膜把周圍環(huán)境里的有機物吸收進體內(nèi),。打個比方，就好像我們用吸管把奶茶吸進嘴里一樣,。進入細胞內(nèi)的有機物在各種酶的作用下開始了一系列復雜的化學反應,，這個過程就像是在細菌身體里開了一個化工廠。最終,，有機物被分解成二氧化碳,、水和其他一些小分子物質(zhì)。二氧化碳就跑到空氣中去了,，水留在處理后的水里,，小分子物質(zhì)有的被細菌用來合成自身的細胞物質(zhì)，實現(xiàn)生長和繁殖,，有的則繼續(xù)參與其他代謝反應,。多余的生物污泥，我們可以通過污泥排放設備排出系統(tǒng),。這個過程中,，污水里的COD就被大量消耗，水質(zhì)也就得到了凈化,。
再講講氨氮,，氨氮指的是水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮。生活污水和很多工業(yè)廢水中都含有不少氨氮,，如果直接排放,，會對水體造成富營養(yǎng)化等嚴重危害，所以去除氨氮也是污水處理的重要任務?；钚晕勰嗳コ钡饕揽肯趸头聪趸@兩個過程,，而且這兩個過程是由不同種類的微生物分工合作完成的。硝化過程是把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮（NO3-）,，這個工作主要由硝化細菌來干,。硝化細菌又分為兩類，一類是亞硝化細菌,，它們先把氨氮氧化成亞硝酸鹽氮（NO2-），這個過程就像是把一個小房子的一層往上加蓋了一點,；另一類是硝化桿菌,，它們接著把亞硝酸鹽氮進一步氧化成硝酸鹽氮，相當于把房子加蓋完成,。硝化細菌干活的時候需要氧氣,，所以這個過程是在有氧條件下進行的。
反硝化過程則和硝化過程相反,，是把硝酸鹽氮再轉(zhuǎn)化為氮氣排放到空氣中,。干這個活兒的是反硝化細菌，它們在缺氧的環(huán)境下,，利用污水中的有機物作為電子供體,，把硝酸鹽氮逐步還原成亞硝酸鹽氮、一氧化氮,、一氧化二氮,，最終變成氮氣。這個過程就像是把之前蓋好的房子一點一點拆掉,，最后變成空氣消失不見,。反硝化過程不僅去除了氨氮，還能利用污水中的有機物,，降低了COD,，可謂一舉兩得。
接下來聊聊COD和氨氮去除之間的關系,。它們之間的互相影響和協(xié)同作用可有意思了,。從互相影響的角度看，首先,，COD對氨氮去除有影響,。前面說過，反硝化過程需要有機物作為電子供體,，如果污水中的COD含量太低,，沒有足夠的有機物提供能量和電子，反硝化細菌就沒法好好工作，氨氮的去除率自然就會受到影響,。比如說,，要是污水里COD很少，反硝化細菌就像沒吃飽飯的工人,，沒力氣干活,，硝酸鹽氮就沒辦法順利轉(zhuǎn)化成氮氣，氨氮也就去除不掉了,。
反過來,，氨氮去除過程也會影響COD的去除。在硝化過程中,，硝化細菌雖然主要是把氨氮氧化,，但這個過程也會消耗一定量的有機物。因為硝化細菌自身生長和代謝也是需要能量的,，這些能量部分就來自于有機物的分解,。所以，氨氮含量的高低以及硝化反應的強度,，會間接影響到有機物（COD）的去除量,。
再說說它們的協(xié)同作用。在活性污泥系統(tǒng)里,，去除COD和氨氮的微生物并不是各自為政的,，它們組成了一個相互協(xié)作的生態(tài)系統(tǒng)。好氧區(qū)里,，異養(yǎng)菌在去除COD的同時,，為硝化細菌提供了一個合適的生存環(huán)境。它們消耗了污水里大量的有機物,，降低了水中的BOD（生化需氧量,，也是衡量有機物含量的指標，和COD密切相關）,，使得硝化細菌不會因為和異養(yǎng)菌競爭溶解氧而處于劣勢,。而在缺氧區(qū)，反硝化細菌利用去除COD過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物或者剩余的有機物作為碳源,，完成反硝化過程去除氨氮,，同時也進一步降低了COD。這就好像一個生產(chǎn)線上的不同工序,，大家互相配合,，共同完成污水處理這個大任務。
活性污泥去除COD和氨氮的過程就像是一場精心編排的舞蹈,，微生物們各顯神通,，COD和氨氮的去除過程相互交織,、相互影響又協(xié)同作用。只有深入了解這些原理和關系,，我們才能更好地操控污水處理系統(tǒng),，讓它高效穩(wěn)定地運行，把臟水變成干凈的水資源,，保護我們的環(huán)境,。