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  1. ["问:硝化作用是什么?涉及那些细菌?", "答:硝化作用是指氨基酸脱下的氨,在有氧的条件下,经亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为硝酸的过程。这个过程分为两步,首先由亚硝化细菌将氨转化为亚硝酸盐,然后再由硝化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。\\begin{array}{c}{{2\\mathrm{NH}_{3}+3\\mathrm{O}_{2}\\xrightarrow{}2\\mathrm{HNO}_{2}+2\\mathrm{H}_{2}\\mathrm{O}+619\\mathrm{~kJ}}}\\\\{{2\\mathrm{HNO}_{2}+O_{2}\\xrightarrow{}2\\mathrm{HNO}_{3}+201\\mathrm{~kJ}}}\\\\\\end{array}\n硝化作用中涉及的细菌主要有亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化叶菌属及亚硝化弧菌属等起作用的细菌,以及硝化杆菌属和硝化球菌属。"]
  2. ["问:硝化作用具体指的是什么过程?在这个过程中,哪些细菌起到了关键作用?", "答:硝化作用是指氨基酸脱下的氨,在有氧的条件下,经亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为硝酸的过程。这个过程分为两步,首先由亚硝化细菌将氨转化为亚硝酸盐,然后再由硝化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。\\begin{array}{c}{{2\\mathrm{NH}_{3}+3\\mathrm{O}_{2}\\xrightarrow{}2\\mathrm{HNO}_{2}+2\\mathrm{H}_{2}\\mathrm{O}+619\\mathrm{~kJ}}}\\\\{{2\\mathrm{HNO}_{2}+O_{2}\\xrightarrow{}2\\mathrm{HNO}_{3}+201\\mathrm{~kJ}}}\\\\\\end{array}\n硝化作用中涉及的细菌主要有亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化叶菌属及亚硝化弧菌属等起作用的细菌,以及硝化杆菌属和硝化球菌属。"]
  3. ["问:请详细描述硝化作用的定义及其主要涉及的微生物类别?", "答:硝化作用是指氨基酸脱下的氨,在有氧的条件下,经亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为硝酸的过程。这个过程分为两步,首先由亚硝化细菌将氨转化为亚硝酸盐,然后再由硝化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。\\begin{array}{c}{{2\\mathrm{NH}_{3}+3\\mathrm{O}_{2}\\xrightarrow{}2\\mathrm{HNO}_{2}+2\\mathrm{H}_{2}\\mathrm{O}+619\\mathrm{~kJ}}}\\\\{{2\\mathrm{HNO}_{2}+O_{2}\\xrightarrow{}2\\mathrm{HNO}_{3}+201\\mathrm{~kJ}}}\\\\\\end{array}\n硝化作用中涉及的细菌主要有亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化叶菌属及亚硝化弧菌属等起作用的细菌,以及硝化杆菌属和硝化球菌属。"]
  4. ["问:硝化作用在生物学上如何定义?哪些细菌种类参与了这一过程?", "答:硝化作用是指氨基酸脱下的氨,在有氧的条件下,经亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为硝酸的过程。这个过程分为两步,首先由亚硝化细菌将氨转化为亚硝酸盐,然后再由硝化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。\\begin{array}{c}{{2\\mathrm{NH}_{3}+3\\mathrm{O}_{2}\\xrightarrow{}2\\mathrm{HNO}_{2}+2\\mathrm{H}_{2}\\mathrm{O}+619\\mathrm{~kJ}}}\\\\{{2\\mathrm{HNO}_{2}+O_{2}\\xrightarrow{}2\\mathrm{HNO}_{3}+201\\mathrm{~kJ}}}\\\\\\end{array}\n硝化作用中涉及的细菌主要有亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化叶菌属及亚硝化弧菌属等起作用的细菌,以及硝化杆菌属和硝化球菌属。"]
  5. ["问:常用污泥浓缩方法的特点有哪些?", "答:污泥浓缩主要是降低污泥中的空隙水,通常采用的是物理处理方法,主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等,它们的处理性能如下表。\n常用污泥浓缩方法及比较\n\n|浓缩方法|优点|缺点|适用范围|\n|---|---|---|---|\n|重力浓缩法|贮泥能力强,动力消耗小;运行费用低,操作简便|占地面积较大;浓缩效果较差,浓缩后污泥含水率高;易发酵产生臭气|主要用于浓缩初沉污泥;初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥|\n|气浮浓缩法|占地面积小;浓缩效果较好,浓缩后污泥含水率较低;能同时去除油脂,臭气较少|占地面积、运行费用小于重力浓缩法;污泥贮存能力小于重力浓缩法;动力消耗、操作要求高于重力浓缩法|主要用于浓缩初沉污泥;初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。特别适用于浓缩过程中易发生污泥膨胀、易发酵的剩余活性污泥和生物膜法污泥|\n|离心浓缩法|占地面积很小;处理能力大;浓缩后污泥含水率低,全封闭无臭气发生|专用离心机价格高;电耗是气浮法的10倍;操作管理要求高|目前主要用于难以浓缩的剩余活性污泥和场地小、卫生要求高、浓缩后污泥含水率很低的场合|\n几种浓缩方法的比能耗和含固浓度见下表\n污泥浓缩方法比较\n\n|浓缩方法|污泥类型|浓缩后含水率/%|比能耗(干固体/(kW·h/t))|比能耗(脱除水/(kW·h/t))|\n|-----------------|------------|--------------|-------------------------|-------------------------|\n|重力浓缩|初沉污泥|90~95|1.75|0.20|\n|重力浓缩|剩余活性污泥|97~98|8.81|0.09|\n|气浮浓缩|剩余活性污泥|95~97|131|2.18|\n|框式离心浓缩|剩余活性污泥|91~92|211|2.29|\n|无孔转鼓离心浓缩|剩余活性污泥|92~95|117|1.23|"]
  6. ["问:污水中的氮在生物处理中是如何转化的?", "答:污水中的氮在生物处理中的转化有以下几类:\n1.氨化作用\n氨化作用是指将有机氮化合物转化为NH₃-N的过程。参与氨化作用的细菌称为氨化细菌。\n(1)好氧转化\n主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌、兼性的变形杆菌和厌氧的腐败梭菌等参与。在好氧条件下,主要有两种降解方式,一是氧化酶催化下的氧化脱氨,例如氨基酸生成酮酸和氨。\nCH_3CH(NH_3)COOH\\to CH_3C(NH_2)COOH\\to CH_3COCOOH+NH_3\n\\\\\\text{丙氨酸 亚氨基丙酸 丙酮酸}\n是某些好氧菌,在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应。例如尿素能被许多细菌水解产生氨,分解尿素的细菌有尿八联球菌和尿素芽孢杆菌等,它们是好菌,其反应式如下:\n(NH_2)_2CO+2H_2O{\\rightarrow}2NH_3+CO_2+H_2O\n(2)厌氧转化\n在厌氧或缺氧的条件下,厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进行还原脱氨水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨化反应。\n① 还原脱氨\nRCH( N$H_{2}$ ) COOH+ 2H$\\to$RC$H_{2}$COOH+ N$H_{3}$\n②水解脱氨\nRCH( N$H_{2}$) COOH+ 2$H_{2}$O$\\to$RCH( OH) COOH+ N$H_{3}$\n③脱水脱氨\n$$\\mathrm{CH}_2(\\mathrm{OH})\\mathrm{CH}(\\mathrm{NH}_2)\\xrightarrow{-\\mathrm{H}_20}\\mathrm{CH}_3\\mathrm{COCOOH}+\\mathrm{NH}_3$$\n2.硝化作用\n硝化作用是指将 NH₃一N 氧化为 NOₓ一N 的生物化学反应,这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成,包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤。该反应历程为:\n亚硝化反应\n$\\mathrm{NH}_3+ 1. 5O_2\\to \\mathrm{NO}_2^- + \\mathrm{H} ^+ + \\mathrm{H} _20+ 273. 5$kJ\n硝化反应\nN$O_{2}^{- }$+ 0. 5$O_{2}\\to$N$O_{3}^{- }$+ 73. 19kJ\n总反应式\nN$H_{3}$+ 2$O_{2}\\to$N$O_{3}^{- }$+$H^+$ + $H_{2}$O+ 346. 69kJ\n硝化过程的三个重要特征:\nNH₃的生物氧化需要大量的氧,大约每去除1g 的 NH₃-N需要4.2gO₂; 硝化过程细胞 产率非常低,难以维持较高物质浓度,特别是在低温的冬季;硝化过程中产生大量的质子 (H^+), 为了使反应能顺利进行,需要大量的碱中和,理论上大约为每氧化1g的 NH₃-N 需 要碱度7.54g(以 CaCO₃计)。\n3. 反硝化作用\n反硝化作用是指在厌氧或缺氧(DO<0.3~0.5mg/L) 条件下, NOₓ-N 及其他氮氧化物 被用作电子受体被还原为氮气或氮的其他气态氧化物的生物学反应,这个过程由反硝化菌完 成。反应历程为\n\\mathrm{NO}_{3}^{-}\\rightarrow\\mathrm{NO}_{2}\\rightarrow\\mathrm{NO}\\rightarrow\\mathrm{N}_{2}\\mathrm{O}\\rightarrow\\mathrm{N}_{2}\\\\\\mathrm{NO}_{3}^{-}+5[\\mathrm{H}](\\text{电子供体})\\rightarrow0.5\\mathrm{N}_{2}+2\\mathrm{H}_{2}\\mathrm{O}+\\mathrm{OH}^{-}\\\\\\mathrm{NO}_{2}^{-}+3[\\mathrm{H}](\\text{电子供体})\\rightarrow0.5\\mathrm{N}_{2}+\\mathrm{H}_{2}\\mathrm{O}+\\mathrm{OH}^{-}\n理论上将1g 硝酸盐氮转化为N₂, 需要碳源物质2.86g(1mol 氢相当于0.5mol氧,(2.5 ×16)/14=2.86),转化1g 亚硝态氮为N₂时,需要有机物为1.71g(1.5×16/14=1.71)。\n[H] 可以是任何能提供电子,且能还原NOₓ-N为氮气的物质,包括有机物、硫化物、H^+等。进行这类反应的细菌主要有变形杆菌属、微球菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属等兼性细菌,它们在自然界中广泛存在。有分子氧存在时,利用O₂作为最终电子受体,氧化有机物,进行呼吸;无分子氧存在时,利用NOₓ-N 进行呼吸。\n4. 同化作用\n微生物细胞采用C_{60}H_{87}O_{23}N_{12}P来表示,按细胞的干重量计算,微生物细胞中氮含量约 为12.5%。在生物脱氮过程中,污水中的一部分氮(NH₃-N 或有机氮)被同化为异养生物 细胞的组成部分。"]
  7. ["问:产甲烷菌产生甲烷的机制有哪些?", "答:产甲烷菌产生甲烷的机制包括由酸和醇的甲基形成甲烷\\begin{array}{c}^{14}\\mathrm{CH}_{3}\\mathrm{COOH}\\longrightarrow^{14}\\mathrm{CH}_{4}+\\mathrm{CO}_{2}\\\\4{}^{14}\\mathrm{CH}_{3}\\mathrm{OH}\\longrightarrow3{}^{14}\\mathrm{CH}_{4}+{}^{14}\\mathrm{CO}_{2}+{}2\\mathrm{H}_{2}\\mathrm{O}\\end{array}、由醇的氧化使二氧化碳还原形成甲烷及有机酸\\begin{array}{c}{2\\mathrm{CH}_{3}\\mathrm{CH}_{2}\\mathrm{OH}+^{14}\\mathrm{CO}_{2}\\longrightarrow^{14}\\mathrm{CH}_{4}+2\\mathrm{CH}_{3}\\mathrm{COOH}}\\\\{2\\mathrm{C}_{3}\\mathrm{H}_{7}\\mathrm{CH}_{2}\\mathrm{OH}+^{14}\\mathrm{CO}_{2}\\longrightarrow^{14}\\mathrm{CH}_{4}+2\\mathrm{C}_{3}\\mathrm{H}_{7}\\mathrm{COOH}}\\\\\\end{array}、脂肪酸有时用水作还原剂或供氢体产生甲烷2\\mathrm{C}_{3}\\mathrm{H}_{7}\\mathrm{COOH}+\\mathrm{CO}_{2}+2\\mathrm{H}_{2}\\mathrm{O}\\longrightarrow\\mathrm{CH}_{4}+4\\mathrm{CH}_{3}\\mathrm{COOH}、利用氢使二氧化碳还原形成甲烷4\\mathrm{H}_{2}+\\mathrm{CO}_{2}\\rightarrow\\mathrm{CH}_{4}+2\\mathrm{H}_{2}\\mathrm{O}以及在氢和水存在时,某些细菌能将一氧化碳还原形成甲烷\\begin{array}{c}\\mathrm{3H_{2}+CO\\longrightarrow CH_{4}+H_{2}O}\\\\\\mathrm{2H_{2}O+4CO\\longrightarrow CH_{4}+3CO_{2}}\\end{array}。"]
  8. ["问:什么是污泥脱水干化?常用污泥脱水的方法有哪几种?", "答:\n\n为了便于污泥的运送、堆积、利用或作进一步的处理,将污泥浓缩后,利用物理方法进一步降低污泥含水率的方法称为污泥脱水。污泥脱水的方法有自然蒸发法和机械脱水法两种,习惯上将机械脱水法称为污泥脱水,而将自然干化法称为污泥干化。\n在整个污泥处理系统中,脱水是最重要的减量化手段。下表列出了常用脱除污泥中水分的方法及其效果。\n##常用污泥水分脱除的方法与效果\n\n|方法|设施或设备|脱水污泥含水率|\n|-----------|---------------------------------------------|---------------|\n|浓缩法|重力浓缩池、气浮浓缩池|95%~97%|\n|自然干化法|干化场|70%~80%|\n|机械脱水|真空转筒、真空转盘|60%~80%|\n||板框压滤机|45%~70%|\n||带式压滤机、螺旋压滤机|78%~86%|\n|离心法|离心分离机、离心沉降机|80%~85%|\n|热干化法|气流干燥器、旋转干燥器、转鼓干燥器|10%~40%|\n|焚烧法|回转炉、流化床焚烧炉|小于10%|"]
  9. ["问:阀门的基本参数有哪些?", "答:\n\n阀门的基本参数包括工作压力(PN)、工作温度(T)和公称通径(DN)。对于配备于管道上的各类阀门,常用公称压力和公称通径作为基本参数。公称压力是指某种材料的阀门在规定的温度下,所允许承受的最大工作压力。公称通径是指阀体与管道联接端部的名义内径,同一公称直径的阀门与管路以及管路附件均能相互连接,具有互换性。\n(1)公称压力(PN)\n依据《管道元件PN(公称压力)的定义和选用》(GB/T1048—2005),公称压力为与管道系统元件的力学性能和尺寸特性相关、用于参考的字母和数字组合的标识,由字母PN和后跟无因次的数字组成。PN数值应从下表所提供的两个标准系列中选择。\n##公称压力(PN)数值\n\n|德国标准系列|美国国家标准系列|德国标准系列|美国国家标准系列|\n|------------|----------------|------------|----------------|\n|PN2.5|PN20|PN25|PN150|\n|PN6|PN50|PN40|PN260|\n|PN10|PN100|PN63|PN420|\n|PN16|PN110|||\n(2)公称通径(DN)\n根据标准《管道元件DN(公称尺寸)的定义和选用》(GB/T1047—2005),公称通径用于管道系统元件的字母和数字组合的尺寸标识,由字母DN和后跟无因次的整数数字组成,如DN100表示阀门通径为100mm。数字与端部连接件的孔径或外径(单位:mm)等特征尺寸直接相关。\n\n"]
  10. ["问:链传动式格栅机基本参数有哪些?", "答:链传动式格栅机的基本参数分别见下表。\n##基本参数\n|项目|数据系列|\n|--------------|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|\n|设备宽/mm|800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3600、3800、4000|\n|栅条间距/mm|10、20、30、40、50、60、70、80、90、100|\n|安装倾角/(°)|60~85|\n|齿耙运行速度/(m/min)|2~5|\n齿耙上耙齿与两侧栅条的间距要求见下表\n##基本参数\n\n|项目|数据系列|\n|-----------------------|-------------------------|\n|设备宽/mm|≤1000、1000~2000、2000~3000、>3000|\n|栅条间距/mm|≤50、>50、≤50、>50、≤50、>50、≤50、>50|\n|耙齿与栅条的间距/mm|≤4、≤5、≤5、≤6、≤6、≤7、≤7、≤8|\n齿耙顶端与托渣板之间的间距要求见下表\n##齿耙顶端与托渣板之间的间距要求\n\n|项目|数据系列|\n|--------------------------|-------------------------|\n|设备宽/mm|≤1000、1000~2000、2000~3000、>3000|\n|齿耙顶端与托渣板间距/mm|≤4、≤5、≤7、≤8|\n同时,对于载荷的要求如下:\n(1)单个齿耙的额定载荷不小于1000N/m;\n(2)除污机工作平面的额定载荷不小于400N/m²。"]