环境微生物作业,硝化,反硝化细菌.pdfVIP

反硝化细菌和反硝化聚磷菌在污水处理中的运用

摘要：微生物法在污水处理过程中起到十分重要的作用。其中反硝化细菌与反硝

化聚磷菌在污水处理中运用更为广泛，本文就对这两种细菌的研究情况作一些简

单概述。

关键词：反硝化细菌；反硝化聚磷菌；自养反硝化；好氧反硝化

随着人类生活水平的不断提高和工业生产的快速发展，带来越来越严重的水

质污染问题。寻求新的高效污水处理办法也是现在的一大研究方向，微生物处理

法在污水处理中有着广泛的运用。本文着重介绍两种细菌：反硝化细菌和反硝化

聚磷菌在污水处理中的一些运用。

一．反硝化细菌

反硝化细菌(Denitrifyingbacteria)是一类兼性厌氧微生物,当处于缺氧

环境时,反硝化细菌可用硝酸盐、氮化物等作为末端电子受体。有些反硝化细菌

能还原硝酸盐和亚硝酸盐,有些反硝化细菌只能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。

反硝化细菌与污水除氮原理：污水中的含氮有机物经过异养菌的氨化作用转

变为氨氮,再经过硝化细菌的硝化作用将氨氮转变为亚硝酸盐和硝酸盐态氮,最

后经过反硝化细菌的反硝化作用将亚硝酸盐和硝酸盐还原为NO、NO,并最终变

2

为N,从而将含氮物质从污水处理系统中排出。当环境中有分子态氧存在时,反

2

硝化细菌氧化分解有机物,利用分子态氧作为最终电子受体。在无分子态氧存在

下,反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体,有机物则作为碳源及电子

供体提供能量。在污水处理中,当溶解氧(DO)小于或等于0.15mgPL情况下,反硝

化细菌利用污水中的有机碳源(污水中的BOD)作为氢供体,以硝酸态盐作为电子

受体,将硝酸盐还原为NO、NO或N,这既可消除污水中的氮,又可恢复环境的pH

22

稳定性,对污水处理系统的正常运行起重要作用。在污水处理中反硝化细菌种类

很多。

影响污水脱氮过程中反硝化反应的因素：

1.有机碳源：一般认为,当污水中的BODPT2N值3～5时,即可认为碳源是充足

5

的,此时不需要补充外加碳源。甲醇作为碳源时反硝化速率高,被分解后的产物为

CO和HO,但处理费用较高。污水处理系统中碳源的种类不同可导致反硝化细

22

菌的类群及反硝化活性不同。

2.ph值：反硝化过程最适宜的pH范围为6.15～7.15,不适宜的pH值会影响反硝

化细菌的生长速率和反硝化酶的活性。当pH值低于6.10或高于8.10时,反应受

到强烈抑制。反硝化反应对NO-或NO-2的消耗有助于pH值保持在所需范围内并

可补充在硝化过程中消耗的一部分碱度。

3.温度：反硝化细菌适宜的生长温度在25℃～35℃之间,低于15℃时增殖速率

和代谢速率降低,导致反硝化速率降低。实际中反硝化一般控制在15℃～30℃。

4.溶解氧：当同时存在分子态氧和硝酸盐时,反硝化细菌优先进行有氧呼吸。

微生物从有氧呼吸转变为无氧呼吸的关键是合成无氧呼吸的酶,而分子态氧的存

在会抑制这类酶的合成及活性。为了保证反硝化过程的顺利进行,必须保持严格

的缺氧状态。一般认为,系统中溶解氧保持在0.15mgPL以下时反硝化才能正常进

行。另外,一些其它因素如污水中有毒有害物质、盐度等都会影响反消化过程的

进行,如随着污水中盐度的增加,反硝化活性逐渐降低。

下面简单介绍几种反硝化细菌：

有氧反硝化细菌许多微生物能有氧呼吸,同时反硝化。从污水中分离的

副球菌属的细菌(Paracoccuspantotrophus)是首先被描述的有氧反硝化细菌,

硝酸盐或亚硝酸盐还原为N可在大气氧存在情况下发生。施氏假单胞菌

2

(Pseudomonasstutzer)是另一个报道的有氧反硝化细菌,对氧的耐受力要超

过Paracoccuspantotrophus。有氧反硝化细菌的许多问题还需深入研究。

Paracoccuspantotrophus在有氧条件下不表达亚硝酸盐还原酶,所以有氧条件

下还原亚硝酸盐的机制还不清楚。大多数反硝化细菌在有氧条件下产生NO而不