短程硝化细菌的简介及培养研究
温度对短程硝化反硝化的影响
温度对短程硝化反硝化的影响温度对短程硝化反硝化的影响引言短程硝化反硝化是指硝化和反硝化的两个关键过程在不同的环境中同时发生，在一定程度上可以提高氮源的利用效率和降低氮废物的排放。
温度是影响这两个过程的重要环境因素之一，本文将探讨不同温度下，温度对短程硝化反硝化过程的影响。
温度对短程硝化的影响短程硝化过程是细菌将氨氮的氧化产物硝氮氧化成亚硝酸盐的过程。
温度对短程硝化的影响在不同温度下表现出不同的特点。
在较低温度下，硝化菌的活性降低，硝化过程的速率较慢；而在较高温度下，硝化菌的活性增强，硝化过程的速率加快。
此外，温度还可以影响硝化菌的种群组成，不同种类的硝化菌在不同的温度下有不同的适应性。
因此，温度对短程硝化的速率和效果都有直接的影响。
温度对短程反硝化的影响短程反硝化是细菌将亚硝酸盐还原成氮气的过程。
温度对短程反硝化的影响也在不同温度下表现出不同的特点。
在较低温度下，反硝化菌的活性较低，反硝化过程的速率较慢；而在较高温度下，反硝化菌的活性增强，反硝化过程的速率加快。
另外，温度还会影响反硝化菌的种群组成，不同种类的反硝化菌对温度的适应性也不同。
因此，温度对短程反硝化的速率和效果同样有直接的影响。
温度对短程硝化反硝化过程的综合影响短程硝化反硝化过程中的硝化和反硝化过程是相互关联的，它们共同作用于氮循环。
温度对两个过程的影响是综合的，不仅影响着各自过程的速率和效果，还影响着两个过程之间的协同性。
在一定温度范围内，如果硝化和反硝化的速率相互匹配，那么氮源的利用效率会比较高；而如果速率不匹配，可能导致氮损失或氮积累。
碳氮比对温度影响的调节碳氮比是指底物中的碳和氮的比例，也是影响硝化反硝化过程的重要因素之一。
碳氮比低意味着氮存在过量，容易导致氮损失；而碳氮比高则可能导致氮积累。
温度对碳氮比的影响主要体现在调节碳氮比的最佳范围。
结论综上所述，温度对短程硝化反硝化过程有直接的影响。
在适宜的温度下，短程硝化反硝化过程的速率较快，效果较好，有利于氮源的利用和减少氮废物的排放。
短程硝化反硝化的研究详解
短程硝化反硝化的研究进展摘要短程硝化反硝化技术主要用于处理高氨氮质量浓度和低C/N比的污水。
成功实现短程硝化反硝化技术的关键是将硝化反应控制并维持在亚硝酸盐阶段，不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化。
本文探讨了短程硝化反硝化的机理并对氨氧化菌的分子生物学研究进行了分析，同时探讨了A/SBR工艺的应用。
关键词短程硝化反硝化氨氧化菌A/SBR1 引言近年来，随着工业化和城市化进程的不断提高，大量氮、磷等营养物质进入水体，水体富营养化的现象日益严重，由于常规的活性污泥工艺硝化作用不完全，反硝化作用则几乎不发生，总氮的去除率仅在10%～30%之间，出水中还含有大量的氮和磷[1]。
因此，只有对常规的活性污泥法进行改进，加强其生物脱氮功能，才能解决日益突出的受纳水体“富营养化”问题。
目前，各城市污水处理厂均应用新的运行方法和控制策略进行脱氮除磷。
随着新的微生物处理技术的介入，污水处理设施的功效得到显著提高。
短程硝化反硝化技术对于处理这种污水在经济和技术上均具有较高的可行性。
短程硝化反硝化技术已成为脱氮领域研究的热点。
其研究内容主要集中在实现氨氧化菌在反应器的优势积累、构造适于氨氧化菌长期稳定生长并抑制亚硝酸氧化菌的最佳环境因素、优化过程控制模式实现持续稳定的短程硝化等。
2 短程硝化反硝化的机理生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程。
第一步是由氨氧化菌( ammonium oxidition bacteria，AOB) 将NH4-N氧化NO-2-N的亚硝化过程;第二步是由亚硝酸氧化菌( nitrite oxidition bacteria，NOB) 将NO-2-N氧化为NO-3-N的过程。
然后通过反硝化作用将产生的NO-3-N经由NO-2-N、NO或N2O转化为N2，NO-2-N 是硝化和反硝化两个过程的中间产物。
V oets等(1975)在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程NO-2-N积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念[2]。
污水处理技术之短程硝化反硝化概述
1.短程硝化反硝化原理及优点短程硝化反硝化生物脱氮就是将硝化过程控制在HNO2阶段，随后在缺氧条件下进行反硝化，也就是不完全硝化反硝化生物脱氮。
短程硝化反硝化与传统硝化反硝化生物脱氮相比，具有许多优点：对于活性污泥法，可节省氧供应量约25%，降低能耗，节省反硝化所需碳源，在C/N比一定的情况下提高TN去除率，减少污泥生成量可达50%，减少投碱量，缩短反应时间，相应反应器容积减少。
2. 短程硝化反硝化的影响因素在短程硝化和反硝化过程中，起作用的两种菌为氨氧化菌和亚硝酸氧化菌。
因此，对这两种微生物的生命活动产生影响的因素都会影响整个短程硝化反硝化过程的效果。
2.1 温度微生物的最大比增长速率与温度之间的关系可用修正的阿伦尼乌斯方程来描述：其中μ mt 为温度为 t℃时的微生物最大比增长速率，μm20为标准温度20℃时的微生物最大比增长速率。
E为反应活化能，R为气体常数。
在 20℃以下，硝化细菌的生产速率大于亚硝化细菌，亚硝化细菌产生的亚硝酸盐很容易被硝化细菌继续氧化成硝酸盐。
国内学者王淑莹做过实验表明，水温保持在30℃时水中氨氮的转化类型为短程硝化过程；当水温在20.5~24.5℃时硝化类型由短程硝化转化为全程硝化；随着温度再次升高，硝化类型又逐渐转变为短程硝化；当温度达到29~30℃时，硝化反应为稳定的亚硝酸型硝化。
但在实际中，通过加热提高污水温度会消耗大量的能源，这样，短程硝化工艺的优点将不能得到充分发挥。
因此，通过控制温度实现短程硝化脱氮工艺仅适用于某些特种废水（水温在30℃左右）。
2.2 pH 值通常条件下，亚硝化细菌和硝化细菌适宜生长的pH值范围分别是7.0~7.5 和6.5 ~7.5。
在混合体系中，亚硝化细菌和硝化细菌的pH分别在8.0 和7.0 附近。
因此，可根据这两种细菌适宜pH的差异来控制反应的类型和消化的产物。
国内学者王红武等通过实验对常温下生活废水短程硝化反硝化生物脱氮的研究表明：最佳短程硝化反硝化反应条件为pH值大于8.5，大于该值时会抑制硝化细菌的生长, 而不抑制亚硝化细菌的生长。
短程硝化反应
短程硝化反应
短程硝化反应是一种针对硝化反应进行的操作，它是一种在短时间内以较高速度完成的硝化反应。
硝化反应是指氨（NH3）或有机氮物质转化为亚硝酸盐（NO2-）和硝酸盐（NO3-）的过程。
在短程硝化反应中，常用的方式是通过添加硝化细菌或硝化细菌的酶来促进反应的进行。
硝化细菌能够利用氨氮将其氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，这一过程中还会释放出一定的能量。
硝化细菌主要分为氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌两类。
短程硝化反应通常用于水处理、废水处理和土壤改良等领域。
在水处理中，短程硝化反应可以将水中的氨氮快速转化为亚硝酸盐和硝酸盐，从而降低水体中的氨氮浓度，达到水质净化的目的。
在废水处理中，短程硝化反应可以快速将废水中的氨氮转化为无害的硝酸盐，减少对水体的污染。
在土壤改良中，短程硝化反应可以提供植物所需的氮元素，促进植物的生长。
总而言之，短程硝化反应是一种通过添加硝化细菌或其酶来实现快速硝化的方法，广泛应用于水处理、废水处理和土壤改良等领域。
培养硝化细菌的方法
培养硝化细菌的方法
培养硝化细菌需要提供适宜的培养基和培养条件。
以下是培养硝化细菌的常用方法：
1. 选择适宜的培养基：可以使用一些含氨基酸、碳源和无机氮源的液体或固体培养基。
例如，常用的硝化细菌培养基包括K-硝化细菌培养基、NMS硝化细菌培养基等。
2. 调节pH值：硝化细菌对pH值敏感，一般在7.5至8.5的中性或微碱性环境下生长较好。
因此，在培养基中加入碱性物质（如Na2CO3）可以调节pH值。
3. 接种硝化细菌：将含硝化细菌的样本接种到培养基中，可以使用采集的土壤、水样或纯培养物等来源。
接种时要避免污染和空气暴露。
4. 提供适宜的氧气和温度条件：大多数硝化细菌是好氧生物，对氧气依赖较强，因此需要提供充足的氧气供给。
培养温度可以根据具体的硝化细菌种类进行调节，一般在20至30摄氏度之间。
5. 观察培养结果：硝化细菌生长需要一定的时间，可以观察培养物中是否出现硝化细菌的特征形态（如颜色变化、气泡形成等），或者通过检测硝化细菌在培养基中消耗氨氮的能力来确定培养是否成功。
需要注意的是，由于硝化细菌种类较多且生长环境要求比较苛刻，因此具体的培养方法可能会有所差异，需要根据具体情况进行调整。
同步硝化反硝化和短程硝化反硝化
同步硝化反硝化和短程硝化反硝化随着人类对环境保护意识的提高，对水体生态系统的关注愈发增加。
其中，氮循环作为生态环境中的重要一环，也备受关注。
在氮循环中，“同步硝化反硝化”和“短程硝化反硝化”是两个重要的过程，对于水体的氮素转化和利用具有重要的作用。
以下将从深度和广度的角度进行全面评估，以便更好地了解这两个过程。
1. 同步硝化反硝化的概念同步硝化反硝化是指在同一微生物体内，氨氮直接转化为硝酸盐，然后直接再被还原为氮气的过程。
这一过程通常由单一微生物完成，也被称为全硝化或类全硝化反应。
在自然界中，同步硝化反硝化主要由厌氧异养细菌完成，这些细菌具有很强的氨氧化和硝化能力，能够将氨氮快速氧化为亚硝酸盐，然后在厌氧条件下迅速还原为氮气，从而将氨氮转化为无害的氮气释放到大气中。
2. 短程硝化反硝化的概念短程硝化反硝化指的是在很短的时间和空间内，氨氮被氧化为硝酸盐然后迅速还原为氮气的过程。
这一过程通常发生在水体底泥或水体微缝隙中，因此被称为短程硝化反硝化。
在水体中，短程硝化反硝化通常由微生物和底泥中的细菌完成，底泥中的微生物可以迅速氧化水体中的氨氮为硝酸盐，然后水体中的细菌则可以迅速还原硝酸盐为氮气，从而在水体中形成短程硝化反硝化过程。
3. 两者的联系和区别同步硝化反硝化和短程硝化反硝化虽然是两种不同的氮素转化过程，但它们之间也存在着联系和区别。
联系在于，两者都是对氨氮进行氧化和还原的过程，最终都将氨氮转化为无害的氮气释放到大气中。
而区别在于，同步硝化反硝化主要发生在水体中的微生物体内，而短程硝化反硝化则主要发生在水体底泥和微缝隙中，两者的位置和速率都存在较大差异。
在我们对同步硝化反硝化和短程硝化反硝化进行全面评估之后，可以发现两者在氮素转化和利用过程中都起着非常重要的作用，对于维护水体生态系统的健康具有重要意义。
总结回顾：通过全面的评估和深入的探讨，我们对同步硝化反硝化和短程硝化反硝化有了更深入的理解。
也了解到两者在水体氮素转化中的重要性和作用。
短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展
短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展近年来，随着环境保护意识的提高和水污染问题的日趋严重，废水处理技术也在不断地发展和创新。
其中，短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺成为研究的热点之一。
本文将对短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的研究进展进行探讨。
短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺是一种将反硝化与厌氧氨氧化过程结合起来，通过控制氮素代谢过程中的微生物群落来实现高效去除污水中的氮化物。
该工艺能够将废水中的氨氮直接转化为氮气排放，从而有效地解决氮污染问题。
短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺相比传统的硝化-反硝化工艺具有能耗低、操作简便、处理效率高等优点。
因此，越来越多的研究者开始对该工艺进行深入研究。
短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的核心是微生物群落的调控。
通过优化微生物群落的构成和比例，可以实现废水的高效去氮。
研究者们发现，在艳菌门、硝化细菌门和厌氧氨氧化细菌门等微生物群落中的种类和数量的变化会直接影响工艺的去氮效果。
因此，通过筛选和培养适宜的微生物群落，可以进一步优化短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺。
另外，研究者们还通过改变不同水质条件下的操作参数，来探索最佳的反应条件。
例如，影响微生物群落组成的温度、pH值、厌氧/好氧时间比等。
经过多次实践和优化，研究者们逐步确定了最佳的操作参数范围，以实现高效去氮。
此外，新型材料的应用也成为短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺研究的一个重要方向。
例如，纳米材料的引入可以增加微生物固定的表面积，从而提高去氮效率。
此外，微生物固定化技术的应用也可以增强微生物活性，降低不良环境对微生物活性的影响。
最后值得一提的是，工艺的运行与控制也非常关键。
合理控制厌氧、好氧周期，坚持稳定操作，能够有效改善工艺的运行效果。
定期测量关键参数如溶解氧、氨氮、硝氮等浓度，及时调整操作以保持良好的去氮效果。
总而言之，短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺因其高效、低能耗的特点在废水处理领域得到了广泛的研究和应用。
短程硝化细菌的简介及培养研究
1
实验
SBR短程硝化
部分
不同控制条件下SBR
时序分析
3
2 短程硝化试验分析
【1.1试验装置及主要仪器设备】
1
模式一：常温+磁力搅拌
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
主要仪器：
磁力搅拌器 500mL广口试剂瓶 DO仪 pH计 曝气装置
0.00 3
0.025
0.005
接种污泥：
本实验的接种污泥取自山东轻工 业学院中水处理站二沉池污泥， 取来的污泥首先经过滤淘洗去除 上层漂浮物和下层沉积物，在曝 气池内驯养3天保持活性，沉降2 小时后取底层污泥备用
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
水力停留 时间长
【新型生物脱氮技术】
序号
名称
新工艺
相对传统脱氮技术的优势
1
短短程程硝硝化反反 硝硝化化技技术
2
同时硝化反 硝化技术
SHARON工艺、 OLAND工艺
—
减少反应容积，节省基建投资；减少 氧的供应量、碳源量等
缩短反应时间，节省基建投资；无需 外加碳源，节省运行费用
3
厌氧氨氧化 技术
SHARON-ANOMMOX 工艺、CANON工艺、
5月16日—5月20日增加曝 气量（控制在2mg/L），5 月21日—5月25日减小曝气 量（控制在1mg/L以下）， 期间TOC浓度、氨氮浓度、 pH值保持不变。
每两天1次
【1.3分析项目及检测方法】
水质氨氮的测定——电极法
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
短程硝化反硝化的研究详解
短程硝化反硝化的研究进展摘要短程硝化反硝化技术主要用于处理高氨氮质量浓度和低C/N比的污水。
成功实现短程硝化反硝化技术的关键是将硝化反应控制并维持在亚硝酸盐阶段，不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化。
本文探讨了短程硝化反硝化的机理并对氨氧化菌的分子生物学研究进行了分析，同时探讨了A/SBR工艺的应用。
关键词短程硝化反硝化氨氧化菌A/SBR1 引言近年来，随着工业化和城市化进程的不断提高，大量氮、磷等营养物质进入水体，水体富营养化的现象日益严重，由于常规的活性污泥工艺硝化作用不完全，反硝化作用则几乎不发生，总氮的去除率仅在10%～30%之间，出水中还含有大量的氮和磷[1]。
因此，只有对常规的活性污泥法进行改进，加强其生物脱氮功能，才能解决日益突出的受纳水体“富营养化”问题。
目前，各城市污水处理厂均应用新的运行方法和控制策略进行脱氮除磷。
随着新的微生物处理技术的介入，污水处理设施的功效得到显著提高。
短程硝化反硝化技术对于处理这种污水在经济和技术上均具有较高的可行性。
短程硝化反硝化技术已成为脱氮领域研究的热点。
其研究内容主要集中在实现氨氧化菌在反应器的优势积累、构造适于氨氧化菌长期稳定生长并抑制亚硝酸氧化菌的最佳环境因素、优化过程控制模式实现持续稳定的短程硝化等。
2 短程硝化反硝化的机理生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程。
第一步是由氨氧化菌( ammonium oxidition bacteria，AOB) 将NH4-N氧化NO-2-N的亚硝化过程;第二步是由亚硝酸氧化菌( nitrite oxidition bacteria，NOB) 将NO-2-N氧化为NO-3-N的过程。
然后通过反硝化作用将产生的NO-3-N经由NO-2-N、NO或N2O转化为N2，NO-2-N 是硝化和反硝化两个过程的中间产物。
V oets等(1975)在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程NO-2-N积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念[2]。
短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统处理集便器污水
短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统处理集便器污水短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统处理集便器污水随着城市人口的快速增长和城市化进程的推进，城市环境问题日益凸显。
其中，污水处理是一个重要的环节。
传统的污水处理方法存在能耗高、处理效果差等问题。
为了提高污水处理的效率和降低成本，短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统被广泛研究和应用于污水处理领域。
短程硝化是指将硝化过程拆分为一个短程的硝化阶段和一个主要的反硝化阶段。
传统的硝化过程需要将氨氮氧化为硝酸盐氮，然后再将硝酸盐氮还原为氮气。
而短程硝化系统将硝化和反硝化过程分别在不同的部位进行，使得反硝化过程更为充分。
这种特殊的系统设计能够大大提高氮的去除效率。
而厌氧氨氧化是指在缺氧或无氧条件下，通过硝化细菌和反硝化细菌的共生作用，使氨氮直接氧化为氮气，从而达到氮的去除。
相对于传统的硝化-反硝化系统，厌氧氨氧化系统具有更高的氮去除效率和更低的能耗。
短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统作为一种先进的污水处理技术，可以显著提高污水处理的效率和水质指标。
首先，由于短程硝化系统在硝化和反硝化过程中分别进行，反硝化过程更为充分，从而提高氮的去除率。
其次，厌氧氨氧化系统直接将氨氮氧化为氮气，无需形成硝酸盐氮，从而减少了对硝酸盐氮的还原过程，降低了能耗。
此外，短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统可以对废水中的有机物进行脱氮和脱磷，实现多污染物的同时去除。
短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统在处理集便器污水方面的应用也取得了很好的效果。
集便器污水的特点是含有大量的有机物和氮、磷等营养物质。
短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统通过对有机物进行脱氮和脱磷，有效地降低了污水中的营养物质含量，减少了生物处理的负荷。
尤其在一些高氮、高磷的集便器污水处理中，短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统能够显著提高氮、磷的去除效率，达到出水标准要求。
由于短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化系统具有高效、低能耗、多效净化等特点，在未来的污水处理领域具有广阔的应用前景。
硝化细菌的简介及研究思路
1。
1 问题的提出1.1.1 我国水体富营养化状况我国是一个湖泊众多的国家，大于1 km2的天然湖泊就有2300多个，湖泊面积为70988 km2，约占全国陆地总面积的0。
8%。
湖泊总蓄水量为7077多亿m3[1］.调查结果表明：2004年七大水系的412个水质监测断面中,I～III类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为41.8%、30.3％和27。
9％，七大水系主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类[3].2004年监测的27个重点湖库中，II类水质的湖库2个，III类水质的湖库5个，Ⅳ类水质的湖库4个，Ⅴ类水质湖库6个，劣Ⅴ类水质湖库10个。
其中，“三湖”（分别为太湖、巢湖和滇池）水质因总氮和总磷浓度高而均为劣Ⅴ类。
太湖水质与上年比有所改善,但仍处于中度富营养化状态。
滇池的草海属于中度富营养化，外海属重度富营养化。
巢湖水质属中度富营养化。
对于海洋环境，2004年全海域共发现赤潮96次,较上年减少23次。
赤潮累计发生面积266630平方公里，较上年增加83.0％，其中，大面积赤潮集中在东海。
目前，水体的富营养化已经成为我国最为突出的环境问题之一。
许多大型湖泊，如巢湖、太湖、鄱阳湖、滇池和西湖等，都已经处于富营养或重度富营养化状态。
而且一些河流在部分河段也出现了富营养化现象，如黄浦江流域、珠江广州河段等。
据统计，我国主要湖泊处于因氮、磷污染而导致富营养化的占统计湖泊的56％［4]。
因此,如何治理富营养化的水体,减少其中的营养物质的含量，回复水体的综合功能，已成为当前全球性的环境问题的研究热点[5］。
1.1。
2 富营养化水体的微生物治理针对水体富营养化现象，其水质改善及对策包括三个大的方面：污染源控制对策、水体生态修复对策以及应急除藻对策[6—8].水体富营养化的关键与核心是生物多样性的破坏,其典型表现就是富营养化水体发生藻类“水华”现象[9］。
因此,从保护和恢复生物多样性入手，引入微生物、植物和动物，尤其是关键物种，重建食物链结构，是恢复水体正常的主要手段之一[10-12]。
短程硝化反硝化技术研究进展
短程硝化反硝化技术研究进展短程硝化反硝化技术研究进展近年来，水体污染问题日益严重，尤其是水体中氮污染的问题引起了人们的广泛关注。
氮污染主要是由于工业排放、农业活动和生活废水中的氮化合物过多导致的。
氮污染会对水体生态系统造成极大的危害，因此控制和处理水体中的氮污染问题迫在眉睫。
短程硝化反硝化技术被认为是一种有效去除水体中氨氮和硝酸盐氮的方法，在水体污染治理中具有重要的应用价值。
短程硝化反硝化技术是近年来兴起的一种新型废水处理技术，该技术主要基于硝化细菌和反硝化细菌的作用。
在短程硝化反硝化过程中，硝化细菌将氨氮快速氧化为硝酸盐氮，而反硝化细菌则将硝酸盐氮还原为氮气排放至大气中。
相较于传统的硝化反硝化工艺，短程硝化反硝化技术具有处理效率高、占地面积小、能耗低等优势。
因此，短程硝化反硝化技术受到了广泛的研究和应用。
在短程硝化反硝化技术的研究中，主要关注以下几个方面：厌氧硝化技术、好氧反硝化技术、硝化反硝化过程的微生物群落结构和功能等。
厌氧硝化技术是相对较新的短程硝化反硝化技术，其主要利用反硝化细菌在无氧条件下对硝酸盐氮进行还原，从而产生亚氮和氨氮。
好氧反硝化技术则是在常规硝化反硝化过程中引入了好氧环节，通过好氧环节中的反硝化细菌对硝酸盐氮进行还原，从而实现氮化合物的去除。
这两种新技术不仅提高了短程硝化反硝化过程的效率，还减少了能耗和设备投资成本。
另外，研究人员还关注短程硝化反硝化过程中的微生物群落结构和功能。
短程硝化反硝化过程涉及到许多不同类型的微生物，包括硝化细菌、反硝化细菌以及其他共存微生物。
研究微生物群落结构和功能对于进一步了解短程硝化反硝化过程的机制和优化技术具有重要意义。
通过对微生物群落的研究，可以发现一些关键微生物种群，从而指导工艺的改进和优化。
此外，一些新型材料的引入也为短程硝化反硝化技术的发展提供了新的可能性。
例如，利用纳米材料作为载体可以增加微生物附着表面积，提高短程硝化反硝化过程中细菌的附着量，进而提高处理效率。
如何培养硝化细菌
如何培养硝化细菌简介硝化细菌是一类在自然界中起着重要作用的微生物，它们能够将氨氮转化成亚硝酸盐和硝酸盐。
这个过程被称为硝化作用，对于水体和土壤中的氮素循环至关重要。
因此，了解如何培养硝化细菌对于研究氮素循环和废水处理具有重要意义。
本文将介绍如何在实验室中培养硝化细菌的方法。
材料和试剂在培养硝化细菌时，需要准备以下材料和试剂：1.无菌培养基：硝化细菌可以在不同的培养基上生长，常用的包括硝化细菌液体培养基和固体培养基。
在液体培养基中，最常用的是锥形瓶。
而在固体培养基中，可以使用琼脂糖培养基。
2.补充物：硝化细菌生长所需的补充物包括氨氮源和能源源。
常用的氨氮源包括氨盐和尿素，而能源源则是有机物质，如葡萄糖。
3.培养基调整剂：为了调整培养基的pH值和温度，可以使用盐酸和氢氧化钠进行酸碱度的调节，同时需要一个恒温培养箱来保持培养基的温度稳定。
步骤以下是培养硝化细菌的步骤：1.准备培养基：根据所选择的培养基配方，将所需的混合物加入适量的蒸馏水中，并在最终调整培养基的pH值。
然后，将培养基分装到无菌的锥形瓶或琼脂糖平板中。
2.导入硝化细菌：将已经分离得到的硝化细菌用一根无菌的铁环划取一小部分并转移到培养基中。
如果是在固体培养基上进行，则可以在培养基表面涂抹一层硝化细菌。
3.培养温度和时间：根据硝化细菌的生长要求，将培养基放入恒温培养箱中，并将温度调整到适宜的范围。
硝化细菌通常在20-30摄氏度下生长，因此将培养箱温度调整到该范围内。
然后，根据硝化细菌的生长速度，设定合适的培养时间。
4.观察和记录：在培养的过程中，观察硝化细菌的生长状况，记录生长情况和所需时间。
通常，硝化细菌在培养基上会形成特殊的菌落，可以通过肉眼观察到。
5.储存：如果需要长期保存硝化细菌，可以将培养基中的菌落进行分离，分装到无菌的冷冻管中，并加入适当的冷冻保护剂，如甘油。
然后，将冷冻管存储在-80摄氏度的冷冻柜中。
注意事项在培养硝化细菌时，需要注意以下事项：1.确保所有的操作都在无菌条件下进行，以避免细菌的污染。
短程硝化-反硝化
长期以来无论是在废水生物脱氮理论上还是在工程实践中，都一直认为要实现废水生物脱氮就必须使+4NH 经历典型的硝化和反硝化过程才能安全地被除去，这条途径也可称之为全程(或完全) 硝化—反硝化生物脱氮。
实际上从氮的微生物转化过程来看，氨被氧化成硝酸是由两类独立的细菌催化完成的两个不同反应,应该可以分开。
对于反硝化菌,无论是-2NO 还是-3NO 均可以作为最终受氢体，因而整个生物脱氮过程也可以经+4NH →2HNO →2N 这样的途径完成。
早在1975年V oet 就发现在硝化过程中2HNO 积累的现象并首次提出了短程硝化—反硝化生物脱氮( Shortcut nitrification —denitrification ，也可称为不完全或称简捷硝化—反硝化生物脱氮)，随后国内外许多学者对此进行了试验研究。
这种方法就是将硝化过程控制在2HNO 阶段而终止，随后进行反硝化。
已有研究大多基于小型反应器内的间歇悬浮生长工艺[1]，对氮的去除率偏低[2]，对接触氧化系统中进行常温下短程脱氮工艺的研究较少。
短程生物脱氮具有以下特点[3、4]：①对于活性污泥法，可节省氧供应量约25 %，降低能耗；②节省反硝化所需碳源40 %，在C/ N 比一定的情况下提高TN 去除率；③减少污泥生成量可达50%；④减少投碱量；⑤缩短反应时间，相应反应器容积减少。
因此这一方法重新受到了人们的关注。
短程硝化的标志是稳定且较高的2HNO 积累即亚硝酸化率较高[N NO --2/ (N NO --2+N NO --3)至少大于50%以上]。
在不对氨态氮氧化产生较大影响的前提下，抑制亚硝酸盐的氧化过程，获得稳定的亚硝酸盐积累，是成功实现短程硝化反硝化工艺的关键。
影响亚硝酸积累的因素主要有温度、pH 、氨浓度、氮负荷、DO 、有害物质及泥龄。
① 温度。
生物硝化反应在4～45℃内均可进行，适宜温度为20～35℃，一般低于15℃硝化速率降低，并且低温对硝化产物及两类硝化菌活性影响也不同。
短程硝化反硝化与同步硝化反硝化
《短程硝化反硝化与同步硝化反硝化探究》1. 简介在生物地球化学循环中，氮的转化一直是一个备受关注的话题。
而氮的硝化和反硝化过程在土壤中起着非常重要的作用。
其中，短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种不同的氮代谢过程，它们在土壤氮素循环中具有重要意义，对于提高农作物产量和减少氮素污染具有重要意义。
2. 短程硝化反硝化的概念和作用短程硝化反硝化是指在土壤中氮素的硝化和还原反应发生在短程内的过程。
这种过程对氮素的循环和转化有着重要影响。
在土壤中，当氨和铵等氮化合物被微生物氧化为亚硝酸盐和硝酸盐时，就发生了硝化过程。
而硝酸盐在一定的环境条件下会被还原为氮气放出，这就是反硝化过程。
短程硝化反硝化过程的存在，有助于减少土壤中氮素的损失，从而提高土壤的氮素利用效率。
3. 同步硝化反硝化的概念和作用同步硝化反硝化是指在土壤中氮素的硝化和还原反应同时进行的过程。
在这种氮素转化过程中，硝化和反硝化同时进行，能够更高效地利用土壤中的氮素，并且可以减少硝酸盐在土壤中积累的速度。
这种氮素转化方式对于农作物生长和土壤健康具有积极的意义。
4. 对短程硝化反硝化与同步硝化反硝化的理解和观点短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种不同的氮素转化方式，它们对土壤氮素的循环和植物的氮素利用具有重要的影响。
短程硝化反硝化可以减少氮素的损失，提高土壤氮素的利用效率，但在一些情况下也可能导致硝酸盐在土壤中的积累。
而同步硝化反硝化则能够更加高效地利用土壤中的氮素，并且减少硝酸盐的积累。
在不同环境条件下，两种氮素转化方式都有其独特的作用和意义。
总结短程硝化反硝化和同步硝化反硝化是两种重要的氮素转化方式，它们对土壤氮素循环和植物生长具有重要的影响。
合理利用这些氮素转化方式，能够提高农作物的产量，减少氮素的损失，并且有利于保护土壤和环境。
加强对于这些氮素转化方式的研究和应用，对于推动可持续农业和环境保护具有深远的意义。
个人观点和理解就我个人的观点来看，在未来的农业生产中，需要更加重视土壤中的氮素管理。
硝化细菌全解析
硝化细菌全解析一、硝化细菌是什么？硝化细菌 ( nitrifying ) 是一种好气性细菌，能在有氧的水中或砂层中生长，并在氮循环水质净化过程中扮演著很重要的角色。
它们包括形态互异类型的一种杆菌、球菌或螺旋菌。
属於自营性细菌的一类，包括两种完全不同代谢群：亚硝酸菌属( nitrosomonas ) 及硝酸菌属( nitrobacter )。
亚硝酸菌属细菌一般被称为「铵之氧化者」，因其所维生的唯一食物来源是铵，铵和氧化合所生成的化学能足以使其生存。
什么是铵？这须要解释一下。
其实铵是一种氨气 ( nh3 ) 溶於水中所生成的阳离子 ( nh4+ )，因为它在化学上的行为就好像是一种金属离子，故命名为「铵」。
气体的氨具有刺鼻的臭味，而离子态的铵则无特别的气味，故很容易加以辨认。
在有空气存在时，铵可被亚硝酸菌属细菌吸收利用。
它们将其氢原子氧化成水，用氧取代之，所以铵变成水及溶於水中的氧化氮，後者化学家称为「亚硝酸」，其反应式如下：藉由氧将铵氧化为亚硝酸 ( no2- ) 可以产生能量，亚硝酸菌可利用该能量从二氧化碳或硷度 ( 如 co32- 或hco3- ) 中制造有机物，所以这类细菌根本不需要有机物就能生存及繁衍。
硝酸菌属细菌一般被称为「亚硝酸之氧化者」，因其所维生的主要食物来源是亚硝酸，亚硝酸和氧化合所生成的化学能足以使其生存，而且生成硝酸为氮循环的终产物，其反应式如下：硝酸菌可利用此反应所产生之能量，用於合成自己所需之有机物，故这类细菌同样不需要摄取有机物也能生存及增殖。
铵被硝化细菌氧化成亚硝酸，随後又被氧化成硝酸的反应被化学家称为「硝化反应」。
这个反应系由两种不同的细菌所进行的，须密切配合，才不致使反应的中间物 no2- 滞留累积於水中。
二、硝化细菌对水产养殖的重要性为何？任何水产养殖池都会自产有机废物，它们绝大部份属於养殖生物的排泄物，除非立刻将这些有机废物由水中完全移除，否则水中自生之异营性细菌将很快地加以摄取利用，并排泄出氨於水中。
短程硝化反硝化原理
短程硝化反硝化原理传统生物脱氮理论认为氨氮是借助两类不同的细菌（硝化菌和反硝化菌）将水中的氨转化为氮气而去除。
其中硝化反应又由两类细菌分步完成，首先亚硝酸细菌将氨氮转化为亚硝酸盐（NO 2-），之后硝酸细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐（NO 3-）。
如图1.1。
硝化反应过程需在好氧条件下进行。
并以氧作为电子受体。
反硝化过程为将硝酸盐或亚硝酸盐转化为N 2的过程。
反硝化细菌可以利用各种有机基质作为电子供体，以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体，进行缺氧呼吸。
图1.1 传统硝化反硝化过程传统脱氮技术亚硝氮无法积累的主要原因基于以下两点：从动力学来看，氨氮转化为亚硝氮速率较慢，为整个硝化过程的限速步骤；从热力学看，单位亚硝氮被氧化所能为硝酸菌提供的能量仅为单位氨氮氧化为亚硝酸菌提供能量的1/4~1/5。
因此，必须通过氧化更多的亚硝氮来满足细菌生长所需的能量。
而在不断探索中，发现氨氧化菌（AOB ）和亚硝酸盐氧化菌（NOB ）在生活习性上存在一定差异。
如表1.1。
通过利用这些差异，可以控制消化过程在N02-阶段，阻止NO 2-进一步氧化为NO 3-。
之后直接以N02-作为电子最终受氢体进行反硝化。
即实现所谓的短程硝化反硝化。
表1.1 AOB 与NOB 主要差异项目氨氧化菌（AOB ） 亚硝酸盐氧化菌（NOB ） 菌属亚硝酸盐单胞菌属 亚硝酸盐球菌属 硝酸盐杆菌属、螺旋菌属、球菌属 世代周期/h8~36 12~59 最佳pH7.5~8.5 6.5~7.5 溶解氧饱和常数（Ko 2 / mg ·L ） 0.2~0.4 1.2~1.5温度/℃<15或>30 15~30FA（游离氨）敏感性不敏感（10~150mg/L）较敏感（0.1~1mg/L）欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
结论3
亚硝酸盐在进水5~6h 时达到最大积累，在 之前的测量中一直没 有发现亚硝酸盐积累 的原因是对于短程硝 化反应的认识不足， 没有考虑到水力停留 时间的影响，由于亚 硝态氮可能在过长的 停留时间内反硝化为 氮气，这导致在检测 时没能发现亚硝酸盐 的积累。
31
结论
1
温度仍然是控制脱氮过程的一个重要因素
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。 15
【1.3分析项目及检测方法 】
分析项目 检测方法 备注
NH4+-N
NH4+-N NO3--N NO2--N NO2--N TOC SV(%) DO 温度 生物相
氨气敏电极法
纳氏试剂分光光度法法 硝酸根离子电极法 盐酸萘乙二胺光度法 硝酸根离子电极法 TOC分析仪 100mL量筒 溶解氧仪 温度计 光学显微镜
6
1
2
—
SHARON-ANOMMOX 工艺、CANON工艺、 OLAND工艺12 Andy Guo. All rights reserved。
【目录页】
1
2 3
水体脱氮综述 短程硝化简介
实验概况与结论
7
【短程硝化反硝化】
NH4+-N
NO2--N
NO3--N
21
【不同控制条件下SBR短程硝化试验分 析】
1
温度对TOC去除率的影响
31℃下TOC的去除 率几乎一直比常温 下高，说明在此条 件下，31℃更有利 于微生物的活动。
另外，单独比较常温 下TOC与水温的关系 也可以发现，适宜的 高的温度对TOC的去 除是有利的。
22
【不同控制条件下SBR短程硝化试验分 析】
实验参数选择：
参数 pH 温度 DO TOC NH4+-N
数值 7.5-8.0
31℃与常温
0.5mg/L
100-200mg/L
50-100mg/L
19
【实验概况】
实验概况及 各模式下启动 运行情况
1
SBR短程硝化 时序分析 实验 部分 不同控制条件下SBR 短程硝化试验分析
3
2
20
【实验污泥驯化情况 】
氮素对水体的危害
•降低水中的溶解氧浓度
•破坏水体的观赏性 •破坏水体的生态平衡 •毒害水生生物 •造成制水成本增加 •污染地下水 •影响渔业生产
3
我国氨氮排放总量主要以工业和生活
氨氮废水为主，其次是规模化畜禽养 殖等重点农业的氨氮废水。
【生物脱氮原理】
生物脱氮：
通过硝化细菌和反硝化细菌的联合作用 使污水中的含氮污染物转化为氮气的过程。
30
【SBR短程硝化时序分析 】
结论1
通过近一个月的 驯化过程，模拟废水 处理过程中已有亚硝 酸盐的积累，也可以 推断出反应器内已有 了短程硝化细菌的存 在。但是，但其积累 量不高，只占了氨氮 去除量的65%，要得 到亚硝酸盐更高的积 累量和氨氮更高的去 除率应进行进一步的 驯化培养。
结论2
TOC的去除与氨氮的 去除有明显的依赖关 系，且可以看出在进 水1个小时左右，反 应器内TOC与氨氮的 处理效率最高；但是 两者间的具体关系并 未得到考量，目前的 数据来看并不确定是 否是因为C/N的降低 导致反应速率的减慢， 需进一步的研究。
短程硝化细菌的环境影响因素
轻化与环境工程学院 环境工程09-1班 王璐 200905021001
指导教师姓名 专业技术职务
薛嵘 副教授
【目录】
1 2 3
水体脱氮综述 短程硝化简介 实验概况与结论
2
【水体中氮污染的来源和危害性 】
水体中氮污染的来源
城市污水中的氮≧74.00% 工业废水中的氮≈26.00% 农业退水中的氮≈1.00%
日期
进水 TOC
出水 TOC
TOC绝 对值
TOC去除 进水氨 率（%） 氮浓度 81.74 95.67
出水 氨氮 47.79
氨氮绝 氨氮去 对值 除率（%） 47.88 50.05
27
5-18 158.03 28.86 129.17
模式三 5月18日原始数据表
【实验概况】
实验概况及 各模式下启动 运行情况
24
【不同控制条件下SBR短程硝化试验分 析】
4
磁力搅拌对氨氮去除率的影响
在驯化的初始阶 段磁力搅拌没有 明显的区别。
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
随着驯化的进行和氨 氮浓度的提高，可以明显看 出磁力搅拌有助于脱氮，其 可能是因为搅拌促进了脱氮 反应向着正方向移动，具体 原因仍需进一步的研究。
N2 短程硝化-反硝化 NO2--N
硝 化 阶 段
反 硝 化 阶 段
传统生物脱氮途径
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
8
【短程硝化反硝化的优点】
节约供氧 好氧反应 量25% 增加能耗 减少 硝化产酸 投碱量 投加碱度 节约碳源40% 外加碳源
驯 化 情 况
5月16日—5月20日增加曝 气量（控制在2mg/L），5 月21日—5月25日减小曝气 量（控制在1mg/L以下）， 期间TOC浓度、氨氮浓度、 pH值保持不变。
5月26日—5月31日降低C/N 比到3：1，氨氮浓度提高到 150mg/L左右，pH值保持 在8左右。6月1日—6月5日 降低C/N到1：1左右，氨氮 浓度保持在200mg/L，pH 值保持在8左右。
亚硝态氮mg/L
硝态氮mg/L
0.56
1.27
10.04
1.56
28.06
2.77
48.99
5.39
74.06
6.03
78.43
5.74
79.43
3.77
6月8日模式三反应器内各物质浓度变化情况
29
【SBR短程硝化时序分析 】
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
机械搅拌也是SBR反应器的一个重要影响因素
2
3
SBR短程硝化时序分析
对于工程上的放大，温度仍然是目前最需要攻克的难关
4
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
恒温水浴锅 500mL广口试剂瓶 DO仪 pH计
曝气装置
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
13
【1.1试验装置及主要仪器设备 】
3
模式二：31℃+手动摇匀
主要仪器：
集热式恒温加热磁力搅拌器 500mL广口试剂瓶 DO仪 pH计
曝气装置
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
减少污泥 生成量
水力停留 污泥回流 缩短反应时间 时间长 消耗动力 减小反应容积35%
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
9
【目录页】
1
2 3
水体脱氮综述 短程硝化简介
实验概况与结论
10
【实验概况】
实验概况及 各模式下启动 运行情况
1
SBR短程硝化 时序分析 实验 部分 不同控制条件下SBR 短程硝化试验分析
25
【不同控制条件下SBR短程硝化试验分 析】
5
冲击负荷对SBR处理效果的影响
5月16日的实验配水出现操作失误， 致使进水TOC浓度过高 （323.6mg/L），虽然三个模式下 的去除率均为受到严重影响，但是 出水的TOC绝对值相对升高。
TOC去 除率 （%） 75.28
日期
进水 TOC 323.6
出水 TOC 79.9 8
TOC绝 对值 243.6
进水氨 氮浓度 104.33
出水氨 氮 62.24
氨氮绝 对值 42.09
氨氮去除 率（%） 40.34
5-16
模式一5月16日原始数据表
26
【不同控制条件下SBR短程硝化试验分 析】
6
意外情况对SBR处理效果的影响
5月18日，在调节进水pH后，没有在进水 前测一下pH值，导致运行pH在9~10之间， 两个小时后发现问题，将反应器上清液弃 去，重新进水。后续检测的污泥各项指标 均正常，废水各方面去除率仍保持良好， 镜检污泥仍呈片絮状。
5月4日—5月10日期间，实 验配水按C/N=10：1的比例 进行配制，氨氮浓度为TOC 浓度为200mg/L，氨氮浓度 为50mg/L，pH为7.0左右， DO为0.1mg/L，微量元素 适量。
5月10日起将配水氨氮浓度 提高至100mg/L左右，同时 降低C/N比为5:1，配水TOC 浓度为150mg/L左右，pH 为7.5左右，微量元素适量。
蛋白质
NH4+-N
N2
反硝化
有机氮
氨基酸 氨化
酰 胺
氨态氮
硝化
硝态氮
氮气
尿
素
NO2--N NO3--N
Copyright © 2012 Andy Guo. All rights reserved。
4
【传统生物脱氮工艺 】
好氧反应 增加能耗
硝化产酸 投加碱度
外加碳源
抗冲击负荷 能力差
污泥回流 消耗动力 传统生物脱氮工艺流程示意图
2
温度对氨氮去除率的影响
由上我们可以看出， 31℃下氨氮的去除率一 直高于常温 ，说明适宜 的更高的温度有利于脱 氮过程的完成。
因为有其他变量的存 在，在常温条件下温度 与氨氮去除率的关系不 是很明显。