Question

23.生活污水中含有大量的有機和無機含氮化合物，這些過量的含氮化合物會造成水體污染，危害水生生物生存和人類的健康。脫氮是污水處理的重要內容之一。下面是生物脫氮工藝流程示意圖。

Ⅰ.

（1）在1級反應池內，有機物在細菌、原生動物等作用下會大量減少。從同化和異化方式看，這些生物的代謝類型主要是__________，這些生物在自然生態系統中屬于______者。

（2）在2級反應池內，pH為8.0～8.4時，硝化細菌大量繁殖，它們能將NH₃氧化成和，并利用這一硝化過程所釋放的______合成______，用于自身的生長發育和繁殖。

（3）實踐發現，當2級反應池中有機物含量過多時，硝化細菌難以大量繁殖起來，原因是　　　　　　　　　　　　　　                　。

（4）在3級反應池內加入適量的有機物（如甲醇），并在低氧或無氧條件下，反硝化細菌繁殖起來，通過無氧呼吸把和還原成 N₂，無氧呼吸除釋放能量外，還為還原反應提供了______。

Ⅱ.

（1）2級反應池中，發生“生物硝化過程”，如果不考慮過程中硝化細菌的增殖，其凈反應如下式所示：

□+□O₂===□+□H⁺+□H₂O

①配平上面化學方程式，將系數填入方框中。

②將銨態氮中的1 mg氮轉化成硝酸根中的氮，需氧氣多少毫克？

③為什么在反應中需要不斷添加堿？

（2）3級反應池中發生的“生物反硝化過程”，通常需要外加甲醇，凈反應如下所示：

□+5CH₃OH===□N₂+□CO₂+□H₂O+□OH^－

配平上面化學方程式，將系數填入方框中。

Answer 1

答案：

Ⅰ（1）異養需氧型　分解　（2）能量　有機物　（3）異養生物大量繁殖，抑制硝化細菌生長繁殖　（4）氫

Ⅱ（1）①+2O₂===+2H⁺+H₂O

②由方程式＋2O₂===＋2H^＋＋H₂O可看出，將銨態氮中的1 mol氮轉化成硝酸根中的氮，需要2 mol。則將銨態氮中的1 mg氮轉化成硝酸根中的氮，需氧氣：

×32 g·mol^－1×2＝4.57 mg

③反應時產生H⁺，而本反應要求溶液保持堿性。

（2）6+5CH₃OH===3N₂+5CO₂+7H₂O+6OH^－