生物脱氮的氮平衡关系如何推导

① 氮平衡学说在营养许里怎么解释。求详细。

在组成人体的营养素中，除核酸以外几乎只有蛋白质含有氮，因此蛋白质代谢研究可从研究氮代谢着手。氮平衡（nitrogen balance，NB）是研究蛋白质代谢的一个重要指标，它是反映机体摄入氮（I）和排出氮（E）之间的关系，可用下面数学式表示：
NB＝I-E＝I-（F＋U＋S）
摄入氮可根据食物蛋白质摄入量计算，排出氮即未被吸收的氮，包括粪氮（F），尿氮（U）以及皮肤等排出氮（S），如表皮细胞、毛发、一切分泌物、月经失血和射精等丢失的氮。粪氮除了未被消化的食物氮外，还包括肠道死亡微生物、消化液及肠粘膜脱落细胞氮，这部分称为粪代谢氮（Fm）；尿氮除了机体所利用过的氮外，还包括尿道粘膜脱落细胞氮，这部分称为尿内源氮（Um）；受试者用无氮膳时所排出的粪便和尿中的含氮量，即为粪代谢氮和尿内源氮。机体每天由皮肤、毛发、一切分泌物等排出的氮，以及粪代谢氮、尿内源氮总共约为3.5g，这是机体不可避免的氮消耗，称为必要氮损失（obligatory nitrogen losses，ONL）。
如果摄入氮大于排出氮则为正氮平衡（positive NB），如果摄入氮小于排出氮则称为负氮平衡（negative NB），如果二者相等，则为零氮平衡（equilibrium 或 zero NB）。一般说来，正氮平衡见于处于生长时期的儿童、孕妇、疾病康复期病人；负氮平衡见于饥饿、疾病、食用蛋白质质量差的膳食等情况以及老年人；零氮平衡见于健康成人，为了保险起见，一般认为零氮平衡应维持在0%～5%之间。

② 氮平衡的公式是什么

NB=I-E=I- (F+U+S)。

摄入氮可根据食品蛋白质摄入量计算，排出氮即未被吸收的氮，包括粪氮(F)、尿氮(U)以及皮肤氮(S)等排出氮。粪氯除了未被消化的食物氮外，还包括肠道死亡微生物、消化液及肠黏膜脱落细胞氮，这部分氮称为粪代谢氮(Fm)；尿氮除了机体利用过的氮外，还包括尿道黏膜脱落细胞氮，这部分氮称为尿内源氮(Um)。

相关信息：

人和动物食物中的含氮物质绝大部分是蛋白质，非蛋白质的含氮物质含量很少，可以忽略不计。因此，测定食物的蛋白质含量，可以估算出摄入氮的量。例如，据测定，每100g蛋白质中有16g氮。蛋白质在体内分解代谢所产生的含氮物质，主要由尿，粪排出。

通过测定每日食物中的含氮量（摄入氮），以及尿和粪便中的含氮量（排出氮）就可以了解氮平衡的状态，从而估计蛋白质在体内的代谢量和人体的生长，营养等情况。

③ 生物脱氮的基本原理是什么

生物脱氮原理
生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌左右变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件：
一、硝化阶段：足够的的溶解氧，DO值在2mg/L以上，合适的温度，最好在20℃，不能低于10℃，，足够长的污泥泥龄，合适的PH条件。
二、反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件DO值在0.2mg/L左右，充足碳源(能源)，合适的PH条件。
 

④ 影响生物脱氮因素

1.溶解氧（脱氮一般需要反硝化，反硝化主要是兼氧细菌起作用，溶解氧最佳控制在0.5mg/l）
2.温度（一般30-40）
3.PH（6-9）
4.停留时间（一般情况越长越好，最好不要小于1小时）
5.污泥浓度，这个具体记不得了，不要太小
其它的还有可以上网查，比喻中国城镇水网之类的，很多这样的文章。

再给你个论文：
一、概述
通过对北京市一些污水处理厂的实地考察发现，部分污水处理厂在具有良好脱氮除磷效果时，其生物池内的污泥浓度都相对较高。例如：酒仙桥污水处理厂氧化沟工艺、清河污水处理厂的倒置A2/O工艺等，尤其酒仙桥污水处理厂MLSS一度达到了6000～7000mg/L，约为设计值的两倍，在其二沉池出水SS指标正常情况下，其TP<1mg/L TN<10mg/L。一般的脱氮除磷理论极少有介绍污泥浓度与脱氮除磷之间的直接关系问题，但从微生物量与去除有机物、N、P的速率以及DO之间的关系等方面分析，可以初步解释在具有脱氮除磷功能的工艺中控制相对较高的污泥浓度对脱氮除磷是有利的。
二、脱氮除磷的控制因素
普遍观点认为任何理想的脱氮除磷工艺应控制以下几个关键点：
a. 泥龄控制应大于硝化菌、聚磷菌所需的最小泥龄。
b. 回流至厌氧区的回流污泥尽可能少的携带氧包括：分子氧、离子氧（NO3-N）。
c. 回流至缺氧段反硝化的混合液尽可能少的携带分子氧。
d. 进水碳源应满足厌氧池有效释磷、缺氧池反硝化。
e. 各生物处理功能单元应满足在正常污泥浓度下各自所需的反应时间。
三、污泥浓度与脱氮关系
生物脱氮过程中，硝化作用的程度往往是生物脱氮的前提，其控制相对比较简单；反硝化作用是生物脱氮的关键，其受诸多因素影响较大，同时反硝化效果也很大程度上影响系统除磷。
1、污泥浓度对硝化影响
影响硝化反应的环境因素有很多包括：PH、温度、SRT、DO、BOD/TKN、污泥浓度、有毒物质等。实际污水处理厂在工艺的运行中只能对SRT、DO、BOD/TKN、污泥浓度等参数进行控制。
a. 在好氧硝化过程中较高的污泥浓度其硝化细菌的浓度相对较高，因此好氧硝化反应的速率在高污泥浓度条件下较高。
b. 一定污泥泥龄是保证生物污泥中的硝化细菌存在的条件，同时创造良好的硝化细菌生存条件更能提高其在微生物菌群中所占比例，从而提高硝化细菌浓度。高污泥浓度下在厌氧阶段会有更多的BOD被消耗，进入好氧阶段其BOD/TKN也就相对更低些。一些研究表明活性污泥中硝化细菌所占的比例，与BOD/TKN呈反比关系。由于硝化菌是一类自养菌，有机基质的浓度并不是它的生长限制因素，但若有机基质浓度过高，会使生长速率较高的异氧菌迅速繁衍，争夺溶解氧，从而使自养菌的生长缓慢且好氧的硝化菌得不到优势，结果降低硝化速率。
c. DO值一般是污水处理厂硝化阶段的重要重要指标，一般情况下DO值在2mg/L以上。在大多数氧化沟工艺中其沟内平均DO值都很难达到2mg/L，一般维持在1mg/L或更低水平，但其硝化效果仍然良好，分析原因为氧化沟特有的相对较高污泥浓度虽然其沟内DO值较低，但其它有利于硝化的因素增强。污泥浓度增高，也就增大生物处理池的的有效容积，同时降低了负荷等。从另一角度分析提高污泥浓度其微生物好氧量也相应增加，在同等曝气量条件下，溶解氧仪显现出来的数值也应该较低。以上几点说明提高污泥浓度，生物池中的DO值可适当降低，硝化效果仍可维持良好水平。
d. 为保证活性污泥中硝化细菌的正常生长繁殖，泥龄一般应控制在8天以上。但为了使硝化细菌与其它异氧细菌有相对平衡的生存竞争力，应在污泥不发生严重老化前提下提高泥龄，相应也就是增大生物系统的污泥浓度。
2、污泥浓度对反硝化影响
生物反硝化作用即为在缺氧条件下反硝化细菌利用硝酸盐中的离子氧分解有机物的过程，硝酸盐即被还原为N2，完成脱氮过程。反硝化过程中的反硝化细菌是大量存在于污水处理系统中的异氧型兼性细菌，在有氧存在条件下，反硝化细菌利用氧进行呼吸、氧化分解有机物。在无分子氧的条件下，同时存在硝酸和亚硝酸离子时，它们能用这些离子中的氧进行呼吸，使有机质氧化分解。反硝化细菌能够利用各种各样的有机基质作为反硝化过程中的电子供体，其中包括：碳水化合物、有机酸类、醇类以及甚至像烷烃类、苯酸盐类和其它的苯衍生物这些化合物，它们往往是废水的主要组分。影响反硝化速率的因素较多，包括PH值、温度、DO、碳氮比、污泥浓度等，实际污水处理厂在工艺的运行中只能对DO、污泥浓度等参数进行控制。碳氮比虽然是反硝化反应中最重要的影响因素但其和来水水质有很大关系一般实际运行中很难控制。
a. 反硝化反应过程中要求在无分子氧存在的条件下反硝化细菌才能利用硝酸盐及亚硝酸盐中的离子氧分解有机物。之前提到，高污泥浓度的生物系统在硝化过程中可适当降低溶解氧值，同时保持硝化效果，因此使硝化末端降低溶解氧可以有效的减少硝酸盐回流液中所携带的溶解氧含量，降低分子氧在缺氧区对反硝化进程的影响，提高反硝化菌利用碳源的反硝化能力。同时高污泥浓度自身内源代谢好氧量也相对较强，可以进一步消耗回流及缺氧段中的溶解氧。再有非常高的污泥浓度会改变混合液的粘滞性，增大扩散阻力，从而也使回流携带的溶解氧降低，在一些使用明渠作为回流通道的处理工艺中可以减小回流跌落的充氧量。总之高污浓度对于降低实际工艺运行中反硝化阶段的DO值有较大作用。
b. 由于反硝化细菌是异氧型兼性细菌在污水处理系统大量存在，提高系统中的污泥浓度可有效的提高反硝化细菌的浓度。反硝化反应速度与硝酸盐亚硝酸盐浓度基本无关，而与反硝化细菌的浓度呈一级反应。因此在实际工艺运行中高污泥浓度可以缩短反硝化的时间减小缺氧段的有效容积。在缺氧段有效容积一定的件下，高污泥浓度的反硝化反应可以更好的利用有机基质中相对较难降解的有机物作为碳源进行反硝化反应。这一点对于脱氮除磷工艺，尤其C源不足的情况尤为重要。
c. 高污泥浓度其微生物菌胶团直径相对较大，在硝化反应过程中受溶解氧低的影响，氧的压力梯度较小，菌胶团内部容易形成缺氧环境从而发生反硝化反应。所以高污泥浓度可以促进同程反硝化。
四、污泥浓度与生物除磷
生物除磷的关键点是提高聚磷菌在活性污泥系统中所占比例，同时在系统运行过程中大量增长繁殖，在排出系统时聚磷菌体内含磷量维持在一个较高水平。
为了提高系统中聚磷菌所占活性污泥的比例就要为聚磷菌营造更优越的适合其生长繁殖的环境及水力条件，即工艺流程上有良好的厌氧、好氧环境，厌氧区的环境因素控制对聚磷菌的生长繁殖，以及除磷功能的实现尤为重要。厌氧区的高污泥浓度对于聚磷菌更为有利。
a. 高污泥浓度在厌氧区其聚磷菌浓度也相应较高，释磷的微生物量增多，后续好氧吸磷微生物量也就会相应增加，增大了系统整体的除磷作用。
b. 厌氧区聚磷菌吸收VFA释磷，同时厌氧区在高污泥浓度的条件下可作为系统的厌氧酸化段，对水中的高分子难降解有机物起到厌氧水解作用，聚磷菌释磷过程中释放的能量，可供聚磷菌主动吸收乙酸、H+、等使之形成PHB形式贮存在菌体内，从而促进有机物的酸化过程，提高污水的可生化性增大后续处理过程中的反硝化反应所用碳源。
五、结束
总之在脱氮除磷的污水处理工艺中在处理设施充足情况下应适当提高生物池内的污泥浓度，增强系统脱氮除磷能力。
a. 高污泥浓度可提高处理工艺各单元的的反应速率，减小所需的反应时间。
b. 高污泥浓度其菌胶团直径相对较高，其菌胶团内更容易形成缺氧反硝化，可能会发生同程反硝化。
c. 高污泥浓度可有效降低回流中溶解氧含量，提高厌氧有效释磷、反硝化脱氮的有机物利用率。
d. 高污泥浓度其相应具有较高的泥龄，生物系统内的优势菌种一般不受泥龄限制。因此在脱氮除磷工艺中各类主要功能细菌在适应脱氮除磷环境时形成优势菌种。
e. 高污泥浓度在厌氧阶段的水解酸化作用，有利于后续反硝化作用时有机物的更好吸收利用。
当然高污泥浓度对污水处理厂也同样存在不利的影响因素，如曝气时扩散阻力增大，供氧的利用率下降；增大了二沉池的污泥负荷。同时在生物脱氮除磷过程中排泥是除磷的必需过程，排泥量的多少很大程度上影响系统的除磷效果，因此在污水厂运行时，应保证每天一定量排泥除磷的前提下，采用高污泥浓度运行。

参考文献
[1]李军，杨秀山 彭永臻.微生物与水处理工程.化学工业出版社 2002.
[2]张自杰，林荣忱 金儒霖，排水工程 中国建筑工业出版社 2003。

⑤ 污水生物脱氮的原理是什么

首先你要明确反硝化的原理：硝态氮——亚硝态氮——no——n20——n2，因为你无法得到亚氮之后的数据，所以你可以间接的以亚氮的数据去分析n2o的数值。
但从你得到的数据来看，想把你原来的课题讲清楚看来是很难的，参照你现在得到的实验数据你可以和你老是商量下，分析反硝化过程中亚氮积累对反硝化的影响还是可以说清楚的，比如讲你的亚氮很低，这就说明反硝化过程没有亚氮的积累，说明反硝化效果是好的，如果你的亚氮比较多，说明你反硝化的进程不好，存在抑制因素。
我只提下我的建议，希望有帮助。还有，本科答辩不比过多再议，能把事情说清楚就可以了，没要必要非做出来什么效果。

⑥ 简述氮平衡的概念和三种形式

氮平衡是指氮的摄入量与排出量之间的平衡状态。它是反映机体摄入氮和排出氮之间的关系。是反映体内蛋白质代谢概况的一种指标。测定每时摄入氮的量和排除氮的量，并比较两者的比例关系，以及体内组织蛋白代谢状况的实验。

氮平衡的三种形式：零氮平衡、氮的正平衡和氮的负平衡。零氮平衡，摄入氮等于排出氮。这表明体内蛋白质的合成量和分解量处于动态平衡；正氮平衡，摄入氮大于排出氮。表明体内蛋白质的合成量大于分解量；负氮平衡，摄入氮小于排出氮，即由食氮量少于排泄物中的氮量。

(6)生物脱氮的氮平衡关系如何推导扩展阅读：

氮平衡指数

重要的胁迫荧光参数，也是反映作物长势的重要指标。为叶绿素（SFR）和类黄酮（FLAV）的比值。利用NBI来评估叶片氮素营养状况时，避免了传统方法中的延迟效应，叶绿素与类黄酮稍有变化，即可检测出植物的氮肥状况。

氮平衡指数以多水平的蛋白质供给，动态观察维持氮平衡效价来衡量食品蛋白质量。与特定单一蛋白摄入水平相比，能较全面反映多方面的结果，包括生物学价值，相对价值及该蛋白质达到氮平衡的需要量。

⑦ 氨氮如何去除

氨氮处理方法常分为两类：化学法处理和生物法处理
化学法处理包括：
①吹脱法，润群化工利用氨氮在水中的平衡关系，调节pH到碱性，使得氨氮以非离子态存NH3-N存在，最后利用空气把其吹脱出来。
②折点加氯法，折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠，使废水中的氨氮氧化成氮气的化学脱氮工艺。该方法的处理效率可达到90% -100%，处理效果稳定，不受水温影响。但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。
③离子交换法，利用不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子(NH4+)发生交换反应，从而将废水中的NH4+牢固地吸附在离子交换剂表面，达到脱除氨氮的目的。
生物处理法就是我们常说的生物脱氮，主要包括氨化、硝化、反硝化，在多种细菌作用下最终以氮气从水中脱出。生物脱氮现在有很多成熟的工艺，在水处理中很常见。

⑧ 总氮、氨氮、硝酸盐氮、凯氏氮他们之间的关系

关系如下：

1、关系是水体中氮元素的形式及转化，进入水体中的氮主要有无机氮和有机氮之分。无机氮包括氨态氮(简称氨氮)和硝态氮。氨氮包括游离氨态氮NH3-N和铵盐态氮NH4+-N;硝态氮包括硝酸盐氮NO3--N和亚硝酸盐氮NO2--N。

2、有机氮主要有尿素、氨基酸、蛋白质、核酸、尿酸、脂肪胺、有机碱、氨基糖等含氮有机物。可溶性有机氮主要以尿素和蛋白质形式存在，它可以通过氨化等作用转换为氨氮。

(8)生物脱氮的氮平衡关系如何推导扩展阅读

1、总氮是指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量(通常测定硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、无机铵盐、溶解态氨几大部分有机含氮化合物中氮的总和)。可溶性总氮是指水中可溶性及含可过滤性固体(小于0.45µm颗粒物)的含氮量。总氮是衡量水质的重要指标之一。

2、氨氮是指游离氨(或称非离子氨，NH3)或离子氨(NH4+)形态存在的氨。pH较高，游离氨的比例较高;反之，铵盐的比例高。

3、水中硝酸盐是在有氧条件下，各种形态含氮化合物中最稳定的氮化合物，通常用以表示含氮有机物无机化作用最终阶段的分解产物。当水样中仅含有硝酸盐而不存在其他有机或无机的氮化合物时，认为有机氮化合物分解完全。

4、亚硝酸盐是氮循环的中间产物。亚硝态氮不稳定，可以氧化成硝酸盐氮，也可以还原成氨氮。因此，在测定其含量的同时，并了解水中硝酸盐和氨的含量，则可以判断水系被含氮化合物污染的程度及自净情况。

5、凯氏氮是以凯氏法测得的的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能被转化为铵盐而测定的有机氮化合物。此类有机氮主要指蛋白质、胨、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的，氮为负三价的有机氮化合物。

⑨ 什么是氮平衡有哪三种平衡关系请举例说明

氮平衡（nitrogen balance）是指氮的摄入量与排出量之间的平衡状态。它是反映机体摄入氮和排出氮之间的关系。氮平衡包括零氮平衡、正氮平衡和负氮平衡三种情况。
1.零氮平衡(zero nitrogen balance)。摄入氮等于排出氮叫做总氮平衡。这表明体内蛋白质的合成量和分解量处于动态平衡。一般营养正常的健康成年人就属于这种情况.
2.正氮平衡(positivc nitrogenbalance)。摄入氮大于排出氮叫做正氮平衡。这表明体内蛋白质的合成量大于分解量。生长期的儿童少年，孕妇和恢复期的伤病员等就属于这种情况。所以，在这些人的饮食中，应该尽量多给些含蛋白质丰富的食物.
3.负氮平衡( negative nitrogen balance)。摄入氮小于排出氮叫做负氮平衡，即由食氮量少于排泄物中的氮量。这表明体内蛋白质的合成量小于分解量。慢性消耗性疾病，组织创伤和饥饿等就属于这种情况。蛋白质摄入不足，就会导致身体消瘦，对疾病的抵抗力降低，患者的伤口难以愈合等。当碳水化合物供给不足时，或处于病态、紧张状态时，都会影响机体的氮平衡。当长期处于负氮平衡时，将引起蛋白质缺乏、体重减轻、机体抵抗力下降。
请采纳，谢谢。