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S型濾磚硝化反應(yīng)是由一類自養(yǎng)耗氧微生物完成的，包括兩個步驟：步為亞硝化過程，是由亞硝酸菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽;第二步為硝化過程，由硝酸菌將亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽，亞硝酸菌和硝酸菌統(tǒng)稱為硝化菌，都利用無機碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作為碳源，從NH3、NH4+或NO2-的氧化反應(yīng)中獲取能量。

亞硝酸菌和硝酸菌的特性大致相似，但前者的世代期較短，生長率較快，因此較能適應(yīng)沖擊負荷和不利的環(huán)境條件，當硝酸菌受到抑制時，有可能出現(xiàn)NO2-積累的情況。

S型濾磚反硝化反應(yīng)

S型濾磚反硝化反應(yīng)是由一群異養(yǎng)性微生物完成的生物化學過程，它的主要過程是在缺氧的條件下，將硝化過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原成氣態(tài)氮。反硝化細菌多數(shù)是兼性細菌，有分子態(tài)氧存在時，反硝化氧化分解有機物，利用分子氧作為終電子受體。在無分子態(tài)氧條件下，反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽中的N5+和N3-作為電子受體，O2-作為受氫體生成H2O和OH-堿度，有機物則作為碳源和電子供體提供能量，并得到氧化穩(wěn)定。

S型濾磚反硝化過程中亞硝酸鹽和硝酸鹽的轉(zhuǎn)化時通過反硝化細菌的同化作用和異化作用來完成的。異化作用就是將NO2-和NO3-還原為NO、N2O、N2等氣體物質(zhì)，主要是N2。而同化作用是反硝化菌將NO2-和NO3-還原成為NH3-N,供新細胞合成使用，使氮成為細胞質(zhì)的成分，此過程可成為同化反硝化。

S型濾磚反硝化反應(yīng)一般以有機物為碳源和電子供體。當環(huán)境中缺乏有機物時，微生物還可以消耗自身的原生質(zhì)，進行所謂的內(nèi)源反硝化。反應(yīng)式如下：

C5H7O2N+4NO3-→5CO2+NH3+2N2+4OH-

可見內(nèi)源反硝化的結(jié)果是細胞原生質(zhì)的減少，并會有NH3的生成，因此廢水處理中均不希望此種反應(yīng)占主導(dǎo)地位，而應(yīng)提供必要的碳源。