硝化细菌在废水净化中的应用

1.背景

当今经济的飞速发展为人类带来了更好的物质生活条件，也带来了一些环境污染问题。生活污水，工业污水和农业污水污染了水体，这反过来给人类带来健康问题，并影响水的生态平衡。其中，水体富营养化是水污染的普遍现象之一，氨氮浓度是处理富营养化污水的重要指标。该生物反硝化法用于去除污水中的氨氮，具有操作简单，成本低的特点，广泛用于水产品的养殖和污水处理中。微生物中的氮循环主要由生物体内的有机氮合成，氨化，消化，反硝化和固氮组成。污水中的氨氮通过硝化作用转化为亚硝酸盐和硝酸盐；然后通过反硝化，最终产生氮气。硝化细菌的硝化作用是生物脱氮应用中氨氮转化的关键。因此，对硝化细菌的更深入研究对污水处理中氨氮的去除具有重要意义。本文探讨了硝化细菌在废水氨氮去除中的应用研究现状。

2.硝化细菌的研究进展

硝化细菌分为自养型和异养型。目前，自然界中发现的大多数硝化细菌是自养硝化细菌，而异养硝化细菌则很少见。自养硝化细菌分为氨氧化细菌（AOB）和亚硝酸盐氧化细菌（NOB）。这两种细菌分别参与硝化的氨氧化和亚硝酸盐氧化阶段。 AOB和NOB有9属20种。为了有效利用硝化细菌接种剂，来自自然界的研究人员进行了丰富，培养，分离，纯化，鉴定，包埋和固定化，扩展培养以及混合细菌多样性研究新发现菌株的生理特性和反硝化作用。机制。硝化细菌的研究领域包括细菌种类的分离与鉴定，代谢机制，基因水平研究，细菌制剂的制备，细菌种类的保存以及硝化细菌检测技术的研究。目前，硝化细菌的研究已取得一定成果。例如，水产养殖业经常采用人工喂养方法，鱼和其他水产养殖产品的排泄物导致水产养殖水中的氨和亚硝酸盐超过标准，导致水产养殖生产能力低下。定期输入某些硝化细菌可以大大提高水产养殖用水的质量，并为水产养殖业带来更高的养殖效益。例如，在专门养殖观赏性水生动植物的水族馆和鱼塘中，硝化细菌会及时清除鱼身上的氨氮，亚硝酸盐和其他有毒物质。此外，利用硝化细菌，活性污泥法，生物滤池和生物膜法去除工业污水和生活污水中的氨氮也取得了一定的效果。

3.硝化细菌在废水净化中的应用情况

硝化细菌主要用于处理水产养殖废水，工业废水和生活污水，其中氨氮和亚硝酸盐含量过多。硝化细菌广泛用于废水生化处理过程中。传统的工艺包括A / O法，A2 / O法，接触氧化法，SBR法等。此外，新的生物脱氮技术也在研究和开发中，包括厌氧氨氧化技术，硝化和反硝化技术以及短程硝化和反硝化技术。

4. 硝化细菌污水应用瓶颈

硝化细菌的研究已经进行了一百多年，但是硝化细菌的工业应用技术仍然存在问题。在污水净化应用中仍然存在一些技术瓶颈。

（1）自身因素的局限性。当前发现的大多数硝化细菌是自养的和少数异养的。自养硝化细菌具有长的繁殖和繁殖周期

（10h以上），生长缓慢，自然条件下硝化细菌富集培养和驯化的时间长，有效细胞浓度低，而单个菌株的扩增培养具有较高的细胞浓度，但其硝化作用是不如丰富培养菌株。另外，异养硝化细菌比自养细菌具有更长的生长周期，但它们更适应生长环境。

（2）外部因素的局限性。工业应用中硝化细菌的硝化作用不仅受其自身特性的影响，而且细菌的生长和繁殖对外部因素也更加敏感。例如，温度，pH值，DO，C / N，有机物浓度，消毒剂[8]，有毒物质和重金属[9]将直接影响硝化细菌的硝化作用。

综上所述，目前市场上硝化细菌种类繁多，硝化作用不均，大多采用生物直接注射法。硝化细菌的净化效果不仅受生长环境的影响，而且主要受细菌特性的影响。就治疗效果而言，家用接种剂去除氨氮的效果是中等的。虽然有些进口产品效果比较显着，但价格高。其中，新兴市场和诺维信拥有最大的商业接种剂市场份额。市场上可买到的硝化细菌是复合接种剂，包含多种具有不同功能的细菌成分，例如光合接种剂，枯草芽孢杆菌等。尽管进口的复合细菌剂效果良好，但它们并非工业应用的目标，需要定期添加细菌剂保持。所有出售的细菌制剂都是按照固定比例的细菌类别制备的。但是，在处理不同的污水时，由于水质和生长条件的不同，复合细菌中的某些成分不仅可以在这种条件下生长繁殖，而且还可能在短时间内腐烂而没有效果。在污水处理中。因此，在复合细菌剂的实际应用中，部分细菌剂是无效的，在一定程度上浪费资源。原因是注射的细菌剂无法适应生长环境，也无法与外界反应。它很难生长和繁殖，并逐渐腐烂。因此，它不能长时间保持良好的硝化能力并保持良好的氨氮去除效果。如何获得能够在不同的极端条件下适应生长的硝化细菌菌株，例如具有耐酸，耐碱，耐高温，耐低温，耐盐浓度高和DO耐受性低的遗传特征的菌株。当务之急。这样，根据处理后的污水的特性制备细菌剂，以确保细菌种的准确有效放置，使细菌种可以在处理目标污水中生长繁殖，持续保持一定的硝化作用能力强，达到连续纯化的效果。

5.发展前景

硝化细菌接种物是一种安全性更高的接种物。硝化细菌在污水处理中的应用需要更深入的研究，以获得更有效的工程应用效果。获得硝化细菌接种体，其生长和繁殖周期较短，有利于扩大栽培，增强硝化活性和适应性。根据不同的污水水质，选择最佳细菌种类，配制更高效的复合细菌，使其迅速适应污水环境，生长繁殖，保持更持久，高效的氨氮去除效果。研究人员甚至可以通过遗传手段整合硝化细菌的优势基因，以增强细菌因子对生长环境的适应性，提高细菌因子的有效性，降低污水处理成本，并提高去除氨氮的环保技术水平。