pH減少降低，是判斷硝化建立簡單的依據

pH減少降低，是判斷硝化建立簡單的依據

在脫氮工藝中，pH是比較重要的控制指標，在進水pH一定的情況下，硝化的過程中會伴隨著pH下降的情況，這也是判斷硝化建立的很簡單和重要依據之一！介紹一下原因供各位小伙伴參考！

pH為什么是硝化建立的判斷依據？?

在脫氮工藝中，都會經過硝化與反硝化的過程，而這兩者的交替就會出現pH的變化：

硝化反應過程

在有氧條件下，氨氮被硝化細菌所氧化成為亞硝酸鹽和硝酸鹽。他包括兩個基本反應步驟：由亞硝酸菌（Nitrosomonas sp）參與將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應；硝酸菌（Nitrobacter sp）參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應，亞硝酸菌和硝酸菌都是化能自養菌，它們利用CO2、CO32-、HCO3-等做為碳源，通過NH3、NH4+、或NO2-的氧化還原反應獲得能量。硝化反應過程需要在好氧（Aerobic或Oxic）條件下進行，并以氧做為電子受體，氮元素做為電子供體。其相應的反應式為：

亞硝化反應方程式：

55NH4++76O2+109HCO3→C5H7O2N﹢54NO2-+57H2O+104H2CO3

硝化反應方程式：

400NO2-+195O2+NH4-+4H2CO3+HCO3-→C5H7O2N+400NO3-+3H2O

硝化過程總反應式：

NH4-+1.83O2+1.98HCO3→0.021C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.884H2CO3

通過上述反應過程的物料衡算可知，在硝化反應過程中，將1克氨氮氧化為硝酸鹽氮約需耗7.14克重碳酸鹽（以CaCO3計）堿度，pH下降。

反硝化反應過程

在缺氧條件下，利用反硝化菌將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從污水中逸出，從而達到除氮的目的。

反硝化是將硝化反應過程中產生的硝酸鹽和亞硝酸鹽還原成氮氣的過程，反硝化菌是一類化能異養兼性缺氧型微生物。當有分子態氧存在時，反硝化菌氧化分解有機物，利用分子氧作為很終電子受體，當無分子態氧存在時，反硝化細菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽中的N3+和N5+做為電子受體，O2-作為受氫體生成水和OH-堿度，有機物則作為碳源提供電子供體提供能量并得到氧化穩定，由此可知反硝化反應須在缺氧條件下進行。從NO3-還原為N2的過程如下：

　　NO3-→NO2-→NO→N2O→N2

反硝化過程中，反硝化菌需要有機碳源（如碳水化合物、醇類、有機酸類）作為電子供體，利用NO3-中的氧進行缺氧呼吸。其反應過程可以簡單用下式表示：

NO3-+4H(電子供體有機物)→ 1/2N2+H2O+2OH-

通過上述反應過程的物料衡算可知，在反硝化反應過程中，將1克硝酸氮還原為氮氣可以補充3.57g重碳酸鹽（以CaCO3計）堿度，pH升高。

綜上所述，硝化反應每氧化1g氨氮消耗堿度7.14g，在反硝化過程中可以補償堿度3.57g，全程硝化反硝化過程需要消耗3.57g堿度，所以，整個硝化反硝化過程pH是下降的。

所以，硝化反硝化交替進行就會出現pH的變化，也就是pH的變化是判斷硝化反硝化建立很簡單，很直觀的依據的原因！