硝化菌
硝化细菌

生命活动
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硝化细菌的生命活动:亚硝酸细菌(又称氨氧化菌),将氨氧化成亚硝酸。反应式:2NH₃+3O₂→2HNO ₂+2H₂O+158kcal(660kJ)。硝酸细菌(又称硝化细菌),将亚硝酸氧化成硝酸。反应式:HNO2 + 1/2 O2 = H NO3, -⊿G = 18 kcal。 这两类菌能分别从以上氧化过程中获得生长所需要的能量,但其能量利用率不高,故生长 较缓慢,其平均代时(即细菌繁殖一代所需要的时间)在10小时以上。硝化细菌在自然界氮素循环中具有重要作 用。这两类菌通常生活在一起,避免了亚硝酸盐在土壤中的积累,有利于机体正常生长。土壤中的氨或铵盐必需 在以上两类细菌的共同作用下才能转变为硝酸盐,从而增加植物可利用的氮素营养。时至今日,人们尚未发现一 种硝化细菌能够直接把氨转变成硝酸,所以说,硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成。我们知道,亚 硝酸对于人体来说是有害的,这是因为亚硝酸与一些金属离子结合以后可以形成亚硝酸盐,而亚硝酸盐又可以和 胺类物质结合,形成具有强烈致癌作用的亚硝胺。然而,土壤中的亚硝酸转变成硝酸后,很容易形成硝酸盐,从 而成为可以被植物吸收利用的营养物质。在硝化细菌的作用下,土壤中往往出现较多的酸性物质。这些酸性物质 可以提高多种磷肥在土壤中的速效性和持久性,可以防治马铃薯疮痂病等植物病害,甚至可以使碱性土壤得到一 定程度的改良。所以说,硝化细菌与人类的关系十分密切。农业上可通过深耕、松土提高细菌活力,从而增加土 壤肥力。但硝酸盐也极易通过土壤渗漏进入地下水,成为一种潜在的污染源,造成对人类健康的威胁。因此农业 上既可采用深耕、松土的方法提高细菌活力,亦可通过用施入氮肥增效剂(即硝化抑制剂),以降低土壤硝化细 菌的活动,减低土壤氮肥的损失和对环境的污染。
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鱼缸硝化细菌的作用详解

鱼缸硝化细菌的作用详解鱼缸中的硝化细菌在水族生态系统中扮演着至关重要的角色。
它们参与了氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程,这一过程被称为硝化作用。
以下是关于硝化细菌作用的详细解释:
1.氨氮转化为亚硝酸盐:当鱼缸中的鱼或其他生物排泄
物分解时,其中含有氨氮。
硝化细菌中的一类称为亚硝化细菌(Nitrosomonas属)会将氨氮氧化成亚硝酸盐(NO2-)。
这
是硝化过程的第一步。
2.亚硝酸盐转化为硝酸盐:亚硝酸盐进一步被另一类硝
化细菌所氧化,这些细菌被称为硝化细菌(Nitrobacter
属)。
它们将亚硝酸盐氧化成硝酸盐(NO3-)。
这是硝化过程的第二步。
3.硝酸盐的形成:硝酸盐是一种相对较稳定的氮化合
物,它在水中不易挥发。
这意味着硝酸盐对鱼缸中的水质更为安全,因为它不像氨氮那样对鱼类和其他水生生物有毒。
4.生态系统的平衡:硝化细菌的存在有助于维持鱼缸生
态系统中的氮循环。
它们帮助防止氨氮积累到有毒水平,并促进硝酸盐的形成,这有助于维持水质的稳定。
5.养鱼的必要性:对于养鱼者来说,硝化细菌的存在和
功能至关重要。
通过维持适当数量和活力的硝化细菌群,可以
确保鱼缸中的氨氮和亚硝酸盐保持在安全水平,从而保护鱼类免受有毒物质的影响。
总之,硝化细菌对于鱼缸生态系统的健康和稳定起着关键作用。
它们帮助维持水质,防止有毒物质积累,并促进生物循环的顺利进行。
因此,了解并管理硝化细菌群落是鱼缸管理者的重要任务之一。
分辨真正的硝化细菌标准

分辨真正的硝化细菌标准
1、⽓味:硝化菌本⾝的⽓味为淡腥味。
有臭味是感染腐败菌造成的。
2、⾊:硝化菌本⾝为乳⽩⾊,红⾊或棕⾊的是光合菌或者是乳酸菌,不是硝化细菌。
3、溶⽔性:溶⽔性跟硝化菌本⾝⽆关,跟硝化菌的⽣产⼯艺有关。
⽔族⽤硝化菌以溶于⽔或者在⽔中可以降解的材料做载体为佳。
⽯粉的载体会伤害鱼的腮部。
4、使⽤后感观效果:硝化菌⾸次使⽤后,⽔体⼀般会发⽩,如果使⽤后⽔体马上清澈的,⼀般属于化学净⽔剂。
3-5天后,⽔体氧⽓充⾜的情况下,⽔体会变得清澈透明。
5、氨氮、亚硝酸盐的降解情况:只要鱼进⼊⽔⾥,氨氮、亚硝酸盐就持续产⽣,⽔体清澈不代表氨氮、亚硝酸盐不⾼,所以要⽤检测试剂实际测试,才能最终判断所⽤硝化细菌的好坏。
⼀般⽔族专⽤硝化菌可以建⽴硝化系统,实现氮的动态平衡,使亚硝酸盐不持续升⾼。
产酶硝化细菌由于效率更⾼,⼀般投放3-5天后,亚硝酸盐将明显降低直到彻底去除。
硝化细菌

硝化细菌硝化细菌俗称:A菌、硝化菌。
适用于各种海、淡水的水质处理辅助。
水族箱中如果没有硝化细菌的存在,必然会面临氨含量的激增的危险,不论您采用何种方法或任何水族用品用品都不能彻底解决这个问题。
当水中的氨浓度达到水族生物致命浓度时,对于任何一种水族生物而言,结果可能都是一样的--那就是死亡,这时您一定会心疚不已。
但如果水中含有足够数量的硝化细菌为您不断地解除水中的氨,则整个水族生态平衡系统的稳定性将获得确保,并使水族生物安全地生活于水族箱中。
硝化细菌是一种好氧细菌,能在有氧气的水中或砂砾中生长,并在氮循环水质净化过程中扮演着重要的角色。
它们包括形态互异类型的一种杆菌、球菌以及螺旋型细菌,属于绝对自营性微生物的一类,包括两个完全不同代谢群:1.亚硝酸菌属(Nitrosomonas):在水中生态系统中将氨消除(经氧化作用)并生成亚硝酸的细菌类;亚硝酸菌属细菌,一般被称为“氨的氧化者”,因其所维生的食物来源是氨,氨和氧化合所生成的化学能足以使其生存。
2.硝酸菌属(Nitrobacter):可将亚硝酸分子氧化再转化为硝酸分子的细菌类。
硝酸菌属细菌,一般被称为“亚硝酸的氧化者”,因其所维生的食物来源是亚硝酸(但也不一定是亚硝酸,其他有机物亦有可能),它和氧化合可产生硝酸,所生成的化学能足以使其生存。
因这些硝化细菌能将水中的有毒的化学物质(氨和亚硝酸)加以分解去除,故有净化水质的功能。
不过需要注意:硝化细菌在水质pH中性、弱碱性的环境下发挥效果最佳,在酸性水质中发挥效果最差。
光合细菌俗称:B菌、光合成红菌。
适用于各种海水的水质处理辅助。
光合细菌是一种水中微生物,因具有光合色素,包括细菌叶绿素和类胡萝卜素等,而呈现淡粉红色,光合细菌能在厌氧和光照的条件下,利用化合物中的氢并进行不产生氧的光合作用。
光合细菌可以在某种污染环境下生存,并担负着重要的净化水质的角色。
但只有在生存生存环境和污染物质符合其生理、生态特性时,才会发挥其作用,否则很难获得预期。
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硝化菌硝化菌是一类在自然环境中广泛存在的微生物,它们具有重要的生态功能和应用潜力。
硝化菌主要参与氮循环中的硝化过程,将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,从而使得氮的形态发生变化。
本文将从硝化菌的分类、生理特性、环境影响以及应用领域等方面进行探讨,以加深对硝化菌的了解。
首先,我们来了解一下硝化菌的分类。
硝化菌属于细菌界,可以分为两个主要类型:氨氧化菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)。
氨氧化菌主要包括亚硝化细菌属(Nitrosomonas)、亚硝化假单胞菌属(Nitrosospira)和亚硝化硝化螺旋菌属(Nitrosolobus),而亚硝酸盐氧化菌则包括亚硝化细菌属(Nitrobacter)和亚硝酸盐氧化亚线虫属(Nitrospira)。
这些硝化菌根据其不同的生理特性和生态习性,在氮循环中发挥着各自独特的作用。
硝化菌的生理特性是其广泛存在和生态适应能力的基础。
首先,硝化菌对氧气敏感,通常生活在氧含量较高的环境中,如土壤和水体中。
其次,硝化菌需要一定的温度和pH条件才能正常生长和代谢活动,一般适宜温度为25-30摄氏度,适宜pH为6-8。
此外,硝化菌也对有机物质的供应和氨氮浓度有一定的要求。
在环境中,硝化菌通常与其他微生物共同存在,并通过竞争和合作的方式与它们相互作用,从而维持了一个相对稳定的生态系统。
硝化菌在环境中的影响是多方面的。
首先,硝化菌通过将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,参与了氮的形态转化过程。
这一过程对于维持土壤和水体中氮素的平衡至关重要。
其次,硝化菌通过氧化亚硝酸盐来释放出反应过程中产生的能量,并产生硝酸盐。
硝酸盐是一种常见的水体和土壤中的氮源,对植物的生长具有重要的影响。
此外,硝化菌还参与了一些特殊环境中的生物地球化学过程,如海洋中的硝酸盐还原过程和氮气生成过程等。
硝化菌的研究和应用在很多领域具有重要意义。
硝化细菌的作用

硝化细菌的作用
硝化细菌是一类广泛存在于土壤和水体中的细菌,它们具有重要的生态作用。
这些细菌主要通过氧化过程将氨氮转化为硝酸盐氮,从而参与氮的循环过程。
具体来说,硝化细菌的作用包括以下几个方面:
1. 氨氮的氧化:硝化细菌将土壤中的氨氮(由植物残体的分解、动物排泄物等产生)通过氧化作用转化为亚硝酸盐,并进一步转化为硝酸盐。
这一过程被称为氨氧化作用,是硝化细菌的主要功能之一。
氨氧化作用使得土壤中的氨氮能够被植物有效吸收利用,同时减少了氨氮的淋失和对环境的污染。
2. 能量获取:硝化细菌在氨氧化的过程中释放出能量,并将其用于自身的生长和维持生命活动。
它们通过将氧化剂如氧气、亚硝酸盐等与氨氮反应,产生较高的能量。
这种能量获取方式使得硝化细菌在土壤中具有较高的竞争力。
3. 影响土壤肥力:硝化细菌通过氨氧化作用将氨氮转化为硝酸盐,从而提供了植物所需的无机氮源。
硝酸盐是植物较容易吸收和利用的形式,能够促进植物的生长和发育。
因此,硝化细菌的活动对土壤肥力和农业生产具有重要影响。
4. 影响水体质量:硝化细菌在水体中也起到重要的生态作用。
它们能够将水体中的氨氮转化为硝酸盐,从而限制水体中氨氮的积累,减少水体富营养化的程度。
此外,硝酸盐的形成还能促进水中植物的生长,维持水体生态系统的稳定。
总的来说,硝化细菌通过氨氧化作用将氨氮转化为硝酸盐,影响土壤肥力和水体质量,同时也参与了氮的循环过程。
它们的作用对于生态系统的平衡和农业生产具有重要意义。
什么是硝化细菌

什么是硝化细菌大家对硝化细菌都不陌生,知道它能降低水中氨的浓度,能保证鱼类的正常生存。
但是一些鱼友认为硝化细菌能够分解粪便,净化水质和水中的悬浮物,其实这些想法是错误的。
硝化细菌在氮循环中扮演着重要的角色,但它并不仅仅分解者,也是生产者。
一、硝化细菌硝化细菌是一种好氧性自营性细菌,包括亚硝化菌和硝化菌。
生活在有氧的水中或砂层中,它能将氨氧化为亚硝酸和进一步氧化为硝酸,也就是将有毒的氨转化为无毒硝酸盐的过程。
水中氮循环的过程:第一步:鱼类的排泄物和未吃过的食物将会转变为氨;那是因为在这些东西里需要氧的细菌会令蛋白质分裂。
氨是有毒的。
第二步:生存于氧气中的亚硝化菌,能把氨会转变为亚硝酸盐(NO2-);亚硝酸盐虽然含较少的毒素,但仍对鱼类有致命的毒害。
第三步:亚硝酸盐及后又被硝化菌转变为硝酸盐(NO3-);而这硝酸盐几乎是无毒的,但突然或长期暴露在高浓度的硝酸盐里是有害的。
但幸运地,硝酸盐的浓度是可以靠更换鱼缸的水来降低。
第四步:硝酸盐及后会被不依附氧气而生存的细菌(厌氧性细菌)变为氮气而升华,这就是一个完整的氮化合物循环。
从上述过程中,我们可以看出亚硝化菌和硝化菌在氨的转化过程中各自的功能和作用,这也是氮循环过程不可缺少的一环。
二、硝化细菌的特点1、好氧性所有硝化细菌族群都是喜欢充足氧气的细菌,这类细菌只在有溶氧存在下才能代谢及生长,即在它们的生长环境中绝不可缺少溶氧,否则它们的正常生命活动受到抑制,甚至有些种类还会引起死亡。
最主要的原因是:硝化细菌需要从硝化作用中获得赖以维生的能源,而硝化作用必须耗费溶氧才能进行,如果缺乏溶氧,硝化细菌通常即无法获得赖以维生的能源。
一般认为溶氧必须至少维持在1.5-2.0ppm才能保持细菌的正常活动和繁殖。
2、温度一般认为最适合硝化细菌生长的温度是25℃,理由是硝化作用所产生之化学能与进行生理代谢所消耗之化学能两者相抵消,在这个温度之下可能有最大的净余值。
硝化细菌的存活温度范围为高于5℃低于42℃,硝化细菌在低温无法进行硝化作用之原因,可能是由于生理代谢受到低温的干扰发生代谢失常的现象,而在高温可能是由于高温使细胞内的物质发生瓦解。
硝化细菌的使用流程

硝化细菌的使用流程硝化细菌简介硝化细菌是一类能够氧化氨、氨和亚硝酸盐为硝酸盐的微生物。
它们广泛存在于土壤、水体和废水处理系统中,并扮演着重要的生态角色。
硝化细菌的应用可以加速氮循环过程,促进废水处理和土壤肥力等方面的改善。
硝化细菌的使用流程以下是硝化细菌的使用流程的详细步骤:1.实验室培养–从已有的培养基中取出硝化细菌的母液。
–在无菌条件下,将硝化细菌接种到含有适宜营养物质的培养基中。
–通过恒温振荡培养,将硝化细菌培养至适宜的生长阶段。
2.细菌的采集和保存–使用无菌物品,如医用棉签,采集硝化细菌样本。
–将采集样本转移到常规菌液试管中,并添加适量的保存液(如甘油)。
–将保存液样本密封并冷藏于4摄氏度,确保硝化细菌的保存。
3.实验室测试–获取实验所需的硝化细菌样本。
–根据具体实验要求,将硝化细菌样本进行处理和操作。
–使用适当的实验方法和仪器,分析硝化细菌的生物学特性和功能。
4.应用实验室培养的硝化细菌–在废水处理系统中,将实验室培养的硝化细菌加入到废水中。
–按照合适的比例,混合硝化细菌和废水,以提供最佳的处理效果。
–监测废水处理系统中的参数,如氨氮浓度和硝酸盐含量,以确保硝化细菌的正常作用。
5.数据分析与应用–收集硝化细菌使用后的数据,如废水处理效率、硝化速率等。
–使用适当的统计分析方法,对数据进行处理和分析。
–根据数据分析的结果,评估硝化细菌的使用效果,并作出进一步的优化和改进。
硝化细菌的注意事项在使用硝化细菌的过程中,需要注意以下事项:•使用无菌条件进行实验室培养和采集操作,以防止杂菌的污染。
•确保保存液的适当配制和保存条件,以保持硝化细菌的活性。
•在应用硝化细菌前,对废水样本进行适当处理和净化,以提高硝化效果。
•定期监测和调整废水处理系统的参数,以保证硝化细菌的正常生长和作用。
•注意实验室安全,遵守相关规定,如佩戴实验室服装和使用个人防护装备等。
结论硝化细菌的使用流程包括实验室培养、采集保存、实验室测试、应用实验室培养的硝化细菌以及数据分析与应用等步骤。
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硝化细菌在制革废水氨氮处理中的应用1 前言制革废水是一种COD 和氨氮(NH 3-N)质量浓度均较高的废水,目前对其处理多采用废水好氧生化处理技术即活性污泥工艺。
由于该废水水质变化较大,硝化反应很容易受到冲击负荷的影响,反应条件受到破坏,导致出水NH 3-N 质量浓度不能够达标。
制革企业是以各种动物皮为原料,添加多种化学品并经过设备处理制得成品皮革的。
处理过程产生的氨氮污染主要来自来自皮革本身由有机氮转化而来的氨氮以及加工过程中加入的大量的各种铵盐。
制革原料中的动物皮带有许多氨氮,在处理时进入到废水中。
原皮中部分动物蛋白质也会在加工过程中分离出来,其在废水中的不断分解会产生较多的氨氨。
由于技术、经济的因素,许多制革企业仍使用大量的铵盐。
废水中含氨氮的工序有浸水、脱毛、浸灰、脱灰、软化、浸酸、鞣制和中和染色等工序。
其中在脱灰软化中使用硫酸铵、氯化铵等;在中和、染色工序还使用碳酸氢铵和液氨;浸酸和鞣制工序废水中的氨氮则来自皮革中铵盐残余物的不断向水中释放。
针对制革废水中的氨氮问题,本试验研究选取污水厂的脱水污泥进行硝化细菌菌种培养,向池中投加实验室自行培养的硝化细菌菌种,然后将培养后的硝化污泥注入SBR 反应池中,以期在较短时间内降解氨氮,探索一种制革废水硝化污泥的培养方法。
2 材料与方法2.1 试验菌种试验所用菌种由实验室自行培养,为液体状菌种。
2.2 试验源水与水质污泥培养阶段所用污水为该厂经生物接触氧化处理后的出水。
试验期间,其主要水质指标:COD146-307mg/L ,平均201mg/L ;BOD 558-110mg/L ,平均76mg/L ;氨氮146-205mg/L ,平均184mg/L ;水温20℃-29℃,pH7.14-7.82,平均7.69。
2.3 制革厂污水处理工艺及试验装置制革厂现有污水处理工艺流程如图1所示。
污泥培养阶段所用污水为经生物接触氧化处理后的出水。
试验期间,其主要水质指标:图1 制革厂污水处理工艺流程制革废水经过该工艺处理后水中S2-、Cr3+、COD、BOD5等指标已能达到国家污水排放标准的二级排放标准,但出水平均氨氮浓度184mg/L,达不到制革行业污染物二级排放标准(氨氮小于25mg/L)。
经筛选,确定选择SBR工艺为氨氮处理工艺。
将原工艺中的二沉池改为SBR反应器的前置集水池,通过在二沉池中新设置的污水提升泵将污水泵入SBR反应器进行处理后,再进入清水池达标排放。
SBR工艺单池有效容积1400m3,一个运行周期24h,设计反应时间18h。
利用制革厂现有的生物接触氧化工艺流程中闲置的气浮池做为菌种培养池,尺寸5m×2m×7m(长×宽×高),有效容积70m3,两池都有罗茨鼓风机进行曝气,试验过程中调整风量以确保两池中的溶解氧量在2-5mg/L。
2.4 试验方法试验在室外进行,气温28℃左右,所用污泥是当地污水处理厂经过硝化、脱干的污泥(含水率在80%左右)。
试验过程分三个阶段:(1)污泥闷曝培养阶段。
向两池加入等量的脱干污泥,然后加入二沉出水使混和后体积达到30m3,分别设对照池和试验池,曝气,每天定时检测剩余氨氮浓度,当氨氮降至10mg/L以下时,停止曝气,然后静置2h,泵出1/2体积的上清液;再加入新鲜污水,连续曝气。
如此反复重复几次以后,从污泥形态、絮凝性以及对氨氮的去除效果看,已经具备一定的活性。
闷曝培养阶段主要是为了截留部分污水中的SS,为富集培养阶段微生物的培养提供内核,同时对部分新生的微生物进行驯化,以加快富集培养进程。
(2)硝化污泥培养阶段。
此时向试验池中投加实验室自制的硝化菌种,控制pH在7.0-8.5范围,调节风机鼓风强度,使溶解氧量保持在2-5mg/L范围,每天定时测定pH和氨氮值,定期观察活性污泥生物相变化情况,检测活性污泥MLSS、SV、SVI、硝化强度、硝化速率等指标变化情况。
试验过程中当氨氮降到10mg/L以下时,停止曝气,静止沉降2小时,然后泵出一定量的上清液,加入新鲜污水继续培养。
(3)将培养后的硝化污泥注入SBR反应池Ⅱ,通过与SBR反应池Ⅰ的氨氮降解速率进行比较分析,检验培养后污泥的硝化效果。
每天定时检测pH和氨氮,定期检测COD。
2.5 分析方法氨氮采用纳氏试剂分光光度法测定;溶解氧使用便携式溶解氧仪测定;pH使用pHS-3C型酸度计测定;COD采用重铬酸钾法测定;生物相采用光学显微镜观察方法;硝化细菌生物膜结构和形态采用扫描电镜观察方法;MLSS测定采用滤纸重量法。
SV30和SVI测定方法参考《水污染控制工程》。
培养过程中活性污泥的硝化强度用单位时间氨氮浓度降低的数值来表示,单位是mg(NH4+-N)·L-1·h-1;硝化速率为硝化强度和MLSS的比值,单位是mg(NH4+-N)·[g(MLSS)·h]-1。
3 结果与分析3.1 制革废水硝化污泥培养过程中MLSS、SV30、SVI、硝化强度、硝化速率变化本试验在硝化污泥培养过程中,每隔72小时分别测定对照池和试验池中污泥的MLSS、SV30、SVI变化情况,结果见图2、图3。
污泥闷曝培养阶段结束后,MLSS达到1600mg/L左右,说明污泥中已经有一定数量的硝化细菌,具备一定活性。
从图2可看出,在培养过程中,MLSS呈现平稳增长趋势,对照池污泥浓度由1520mg/L 增加至2870g/L,增加量为1350mg/L;试验池污泥浓度由最初的1600mg/L增长至3560mg/L,增加量为1960mg/L。
图2培养过程中MLSS变化从图3可看出,在硝化污泥培养过程中,SV(%)和SVI的变化情况基本一致。
在污泥培养期间,对照池SV30由35持续下降至23,SVI由162.8下降至55.8;试验池SV30由28持续下降至11,SVI 由133.3降至22.9。
两池中的污泥经过培养和驯化后,都具备了一定的活性,这样可以保证硝化细菌培养物在污水系统应用中菌体不流失,硝化作用时间长。
而从污泥形态及沉降性能来看,试验池活性污泥沉降性能较好,活性较高。
图3 培养过程中SV SVI变化硝化污泥培养过程中活性污泥的硝化强度用单位时间氨氮浓度降低的数值来表示,单位是mg(NH4+-N)·L-1·h-1。
每隔48小时分别测定硝化强度的变化情况,结果见图4。
污泥培养开始阶段,活性污泥的硝化强度为 3.12mg(NH4+-N)·L-1·h-1。
由于硝化细菌菌剂浓度较高,能够快速降解氨氮,而在试验池投加硝化细菌菌种后的1-4天内,硝化强度变化不明显,始终低于4mg(NH4+-N)·L-1·h-1,分析原因可能是投加的菌种已部分流失或死亡。
第4天以后,硝化强度增长迅速,到污泥培养完成后,达到6.1mg(NH4+-N)·L-1·h-1;而未投菌种池硝化强度变化趋势平缓,培养完成后硝化强度增至4.21 mg(NH4+-N)·L-1·h-1。
图4 培养过程中硝化强度变化硝化速率为硝化强度和MLSS的比值,单位是mg(NH4+-N)·[g(MLSS)·h]-1。
由图5可以看出,两池中污泥的硝化速率的变化趋势有些差异。
试验池在外加硝化菌种的情况下,硝化速率基本上呈增加趋势,到培养结束时,可以达到2.84mg(NH+-N)·[g(MLSS)·h]-1;对照池中污泥的硝化速率先呈降低趋势,然后逐渐升高,总体呈上升趋势,到试验结束时,硝化速率达到2.38。
由图4看出,两池中污泥的硝化强度呈增长趋势,理论上硝化速率应该逐渐增加,但由图5可知,硝化速率某段时间呈下降趋势,原因可能是:虽然硝化强度升高,但随着污泥浓度的升高,加之源水氨氮浓度波动较大,因此呈降低趋势。
图5 培养过程中硝化速率变化本试验在污泥培养过程中,当氨氮浓度较低时,移除上清液,加入该厂的二沉出水使培养系统的氨氮浓度为90mg/L左右,考虑到实际运行情况,于换水后12h测定剩余氨氮浓度,结果见图6。
图6 培养12h后系统中氨氮的剩余浓度变化试验期间,在污泥培养的前期阶段,两池中的氨氮降解速度较慢;在污泥培养的后期阶段,随着硝化细菌数量的提高和污泥活性的增强,两池中剩余氨氮浓度逐渐减少。
到污泥培养结束时,12h 后,对照池中氨氮浓度为29.9mg/L,而试验池在投加硝化菌剂后,对氨氮的去除效果较好,12h后氨氮降到检测不出,说明外加的硝化菌剂已发挥作用。
3.2 硝化污泥培养完成后硝化细菌对氨氮的去除效果经过19d的菌种培养,得到硝化污泥3000L,污泥的硝化强度能够达到6.1 mg(NH4+-N)·L-1·h-1。
此时新建的SBR工艺已经试运行了15d,四个反应池内活性污泥的SV30为7%左右,硝化强度大致为2.2 mg(NH4+-N)·L-1·h-1,污水经过此SBR工艺处理18h后,氨氮浓度仍在30mg/L以上。
将培养后的硝化污泥加入到SBR反应池Ⅰ中,同时反应池Ⅱ作为对照组,选取连续进水4次后的数据作为参考,SBR工艺运行期间自进水开始每隔6h测定剩余氨氮浓度,结果见表2、表3。
从表中可以看出,在SBR进水期间,氨氮去除率逐渐升高,反应池内污泥系统趋向稳定。
反应池Ⅰ硝化活性较高,出水氨氮浓度始终小于20mg/L,达到排放要求。
反应池Ⅱ在无外加硝化菌的情况下,经过一段时间试运行后,污泥内自养型的硝化菌逐渐增多,活性加强,但出水氨氮浓度最低为30.5mg/L,不能达到排放要求。
表2 SBR反应器对氨氮的去除效果处理6h 处理12h 处理18h起始氨氮氨氮/mg/L 去除率/% 氨氮/mg/L 去除率/% 氨氮/mg/L 去除率/%投加硝化细菌SBR反应器(反应池Ⅰ)78.2 51.3 34.4% 37.0 52.7% 18.4 76.5%75.3 51.3 31.9% 32.5 56.8% 18.2 75.8%82 54.8 33.2% 30.7 62.6% 10.5 87.2%76 47.2 37.9% 29.8 60.8% 12.8 83.2% 未投加硝化细菌SBR反应器(反应池Ⅱ)80 70.8 11.5% 58.2 27.3% 36.4 54.5%76 64.2 15.5% 50.0 34.2% 35.1 53.8%84 70.2 13.8% 52.3 37.7% 33.0 60.7%79 63.2 20% 42.5 46.2% 30.5 62.2% 4 结论(1)在27-30℃,pH7.0-8.5,DO2-5mg/L,氨氮浓度80-95mg/L的条件下,通过向污泥中投加硝化细菌菌剂富集培养较高活性的硝化污泥,经过20d的培养,最终污泥的硝化强度达到6.1mg(NH4+-N)·L-1·h-1,在12h内将氨氮降解到检测不出;而一般的活性污泥法培养硝化细菌,在外界条件相同的情况下,最终污泥的硝化强度达到4.21mg(NH4+-N)·L-1·h-1。