环境微生物作业,硝化,反硝化细菌
MPN法测定氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌
MPN多管发酵法测定氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌1实验原理最大可能数(或最大或然数法，most probable number，MPN)计数又称稀释培养计数（具体参见《土壤与环境微生物研究法》，科学出版社，2009），适用于测定在一个混杂的微生物群落中但却具有特殊生理功能的微生物类群。
本方法是基于选择适当稀释倍数的悬液，接种在特定的液体培养基中培养，检查培养基中是否有该生理类群微生物的生长。
根据不同稀释度接种管的生长情况，用统计学方法求出该生理类群的微生物数量。
特点：利用待测微生物的特殊生理功能的选择性来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能的表现来判断该类群微生物的存在和丰度。
MPN法特别适合于测定土壤微生物中的特定生理群（如氨化、硝化、纤维素分解、固氮、硫化和反硫化细菌等的数量和检测污水、牛奶及其他食品中特殊微生物类群（如大肠菌群）的数量，缺点是只适于进行特殊生理类群的测定，结果较粗放，只有在因某种原因不能使用平板计数时才采用。
氨化作用是异养细菌将蛋白质水解为氨基酸，进而脱氨基产生氨的过程。
硝化作用是指氨经过微生物的作用氧化成亚硝酸和硝酸的过程。
第一阶段由亚硝酸菌氧化氨为亚硝酸；第二阶段由硝酸菌氧化亚硝酸为硝酸。
这两类细菌都是自养的好氧细菌，生长缓慢，培养时间长。
反硝化作用是一类异养细菌在无氧条件下，利用有机物为电子供体，以硝酸盐为呼吸作用的电子受体，将其还原为N2O、N2的过程。
2实验材料2.1样品（1）固体样品（土样或沉积物等）：取一定质量的样品（1g或10g），装入盛有100ml无菌水的三角瓶中，置于摇床上振荡30min，制成均匀悬浊液。
然后用10倍梯度稀释法将悬浊液稀释成一系列梯度（10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6等，具体视样品而定，微生物丰富的样品稀释的梯度相应大一些）。
（2）液体样品：取一定体积的样品（10ml），装入盛有90ml无菌水的三角瓶中，充分混匀，制成10-1稀释样。
反硝化细菌
pH值
相关文献和资料表明pH值对反硝化过程中酶 的活性影响较明显，从而显著地影响反硝化速 率，反硝化适宜的pH值为7.5，在较适宜的 pH值7.0～8.0范围内，两者反硝化速率差异 不大。同时，在不同pH时，反硝化微生物积 累的中间产物也不同。
自养反硝化细菌
自养反硝化细菌利用无机碳化合物(如 CO2, HCO3-)作为它们的碳源。因此,不需要 异养反硝化过程中必需的有机碳。
Thiobacillus denitrificans（脱氮硫杆菌）
2.1 影响因素
碳氮比
在不同碳氮比(C/N)条件下，其反硝化能力并 不相同。当C/N＞5时,脱氮率能达到90%以上。 最适宜的碳氮比是5～6,在此区间能进行完全 的反硝化。当C/N在1～14之间变化时,硝酸盐 还原基本都发生在菌株生长的第4～10h，整 个反硝化过程中亚硝酸盐浓度一直保持在极低 的水平。
研究表明不同反硝化细菌的反硝化最佳效果 要求的碳氮比并不相同。
温度
在5～19℃的天然条件下进行了反硝化验,NO3-的 去除在温度＜8℃时也能持续进行,当温度从14℃增加 到19℃时,对每天N的去除量影响很小。相反,温度从 19℃上升到24℃时导致反硝化速度增加了60%,更高 的温度继续加速反硝化作用,在30℃时反硝化速度比 在14℃时观察到的速度快2倍。
存在的缺陷
要取得满意的脱氮率,必需保证足够大的混合 液回流比,这势必增加系统的运行费用,因此能 耗高是A/O工艺的一个缺点。A/O工艺很难取 得85%以上的脱氮率。
3、2 好氧反硝化细菌的应用
将好氧反硝化细菌同硝化菌群混合培养,可达到 一下效果: ①在同一反应系统中实现硝化-反硝化过程硝化反 应的产物可直接成为反硝化反应的底物,避免了培 养过程NO3-的积累对硝化反应的抑制,加速了硝化 反应的过程。 ②反硝化反应释放出的OH-可部分补偿硝化反应所 消耗的碱,能使系统中的pH相对稳定。 ③硝化反应和反硝化反应可在相同的条件和系统下 进行,可简化操作的难度,大大降低投资费用和运行 成本。
高级环境微生物学实验
硝化细菌和反硝化细菌的分离纯化一、目的要求1．以硝化细菌和反硝化细菌为例，学习特定微生物的分离与培养方法。
2．掌握微生物学基本操作技术。
二、基本原理硝化作用是指异养微生物进行氨化作用产生的氨，被硝化细菌、亚硝化细菌氧化成亚硝酸，再氧化成硝酸的过程。
硝化细菌包括亚硝化细菌和硝化细菌两个生理菌群, 亚硝化细菌将氨氮转化为亚硝酸氮, 硝化细菌将亚硝酸氮转化为硝酸氮, 两者常生长在一起, 紧密合作, 共同降解水体中的氨氮和亚硝酸氮,在氨氮和亚硝酸氮污染治理过程中发挥重要作用。
反硝化细菌还原硝酸盐，释放出分子态氮。
反硝化细菌在污水脱氮处理中起到十分重要的作用。
传统上认为反硝化作用只有在厌氧或缺氧条件下发生,但是目前已有相当数量的好氧反硝化细菌被报导。
采用硝化细菌选择性培养基和反硝化细菌选择性培养基，分离环境样品中的硝化细菌和反硝化细菌。
三、器材所需仪器：压力灭菌锅、生化培养箱、恒温震荡培养箱、生物显微镜等。
所需药品：硝化细菌选择性培养基、反硝化细菌选择性培养基等。
表1 硝化细菌选择性培养基配方表2 反硝化细菌选择性培养基四、实验步骤1.取样：从污水脱氮处理系统中取底泥样品，取样口分别为：调节池、硝化罐。
2.培养基的配制：按上述培养基的配方配制硝化菌和反硝化菌的选择性培养基。
配好后放入灭菌锅内灭菌，待冷至50℃倒平板。
3.分离：用接种环挑取样液在平板上划线，于生化培养箱30℃下培养。
4.镜检：形成单菌落后, 依据不同的形态、质地、边缘、光学特性和颜色, 挑取纯菌株, 经革兰氏染色后在显微镜下观察硝化细菌及反硝化细菌的形态。
五、实验结果描述硝化细菌和反硝化细菌菌落形态，以及你所分离的菌落大小和形态，以及革兰氏染色结果。
六、思考题请说明本实验中比较关键的步骤是哪些？分子生态学实验（演示）一.目的要求1．学习并掌握分子生态学基本操作方法及原理；2．学习并掌握总DNA的提取及PCR扩增的基本原理，熟练其操作步骤、初步了解分子生态学分析方法。
堆肥状态下经微生物硝化和反硝化分解产生氧化亚氮的过程。
堆肥状态下经微生物硝化和反硝化分解产生氧化亚氮的过程。
1.引言1.1 概述概述是文章引言的第一个部分，它主要对整篇文章的研究内容进行简要说明，让读者对文章的主题有一个初步的理解。
在本文中，我们将探讨堆肥状态下的微生物硝化和反硝化分解产生氧化亚氮的过程。
堆肥是一种将有机废弃物转化为肥料的过程，这个过程中涉及到了一系列微生物的参与。
其中，微生物硝化和反硝化是两个重要的过程，它们分别指的是将氨氮转化为硝酸盐和将硝酸盐还原为氮气的过程。
在这些过程中，氧化亚氮是一个关键的中间产物，它在氮循环中起着重要的作用。
本文将重点探讨堆肥过程中微生物硝化和反硝化过程产生氧化亚氮的机制和影响因素。
在微生物硝化的过程中，我们将讨论硝化作用的定义和原理，以及各种因素对微生物硝化活性的影响。
而在微生物反硝化的过程中，我们将探讨反硝化作用的定义和原理，以及各种因素对微生物反硝化活性的影响。
通过对这些过程的深入研究，我们将更好地理解堆肥过程中氧化亚氮的产生机制，并提出相应的控制策略。
这将对提高堆肥的质量和减少氧化亚氮对环境的负面影响具有重要意义。
在接下来的正文部分，我们将详细探讨堆肥状态下微生物硝化和反硝化的过程以及其对氧化亚氮产生的影响。
最后,我们将总结硝化和反硝化过程对氧化亚氮产生的影响，并提出一些堆肥状态下控制氧化亚氮生成的策略。
通过这些研究，我们可以更好地理解和应用微生物硝化和反硝化的知识，从而更有效地管理堆肥过程中的氧化亚氮产生。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了堆肥状态下经微生物硝化和反硝化分解产生氧化亚氮的过程，并介绍了文章的目的。
在正文部分，首先介绍了堆肥状态下的微生物硝化过程，包括硝化作用的定义和原理，以及微生物硝化的影响因素。
然后，还探讨了堆肥状态下的微生物反硝化过程，包括反硝化作用的定义和原理，以及微生物反硝化的影响因素。
最后，在结论部分，总结了硝化和反硝化过程对氧化亚氮的产生影响，并提出了堆肥状态下控制氧化亚氮生成的策略。
硝化与反硝化
污水深度处理的硝化与反硝化(2007-08-12 10:48:15)转载▼标签：环保、污水处理污水深度处理的硝化与反硝化一。
硝化(1) 微生物：自营养型亚硝酸菌(Nitrosmohas)自营养型硝酸菌（Nitrobacter）(2) 反应：城市污水中的氮化物主要是NH3,硝化菌的作用是将NH3—N氧化为NO3—NNH+4+1.5O2———NO2+H2O+H+－ΔE亚硝酸菌ΔE=278.42kJNO2+0.5O2———NO-3－ΔE硝酸菌ΔE=278.42kJNH+4+2.0O2——— NO-3+H2+2H+－ΔE硝酸菌ΔE=351kJ研究表明,硝化反应速率主要取决于氨氮转化为亚硝酸盐的反应速率。
硝酸菌的细胞组织表示为C5H7NO255NH+4+76O2+109HCO-3———C5H7NO2+54NO-2+57H2O+104H2Co3亚硝酸菌400 NO2+ NH+4+4 H2Co3+ HCO-3+195 O2——— C5H7NO2+3 H2O+400 NO-3硝酸菌NH+4+1.86 O2+1.98HCO-3——— 0.02C5H7NO2+1.04H2O+0.98 NO-3+1.88H2Co3硝酸菌(3) 保证硝化反应正常进行的必要条件：pH 8~9水温亚硝酸菌反应最佳温度 t=35 0C t>15 0CDO 2 ~ 3 mg / L > 1.0 mg / L硝化1克NH3—N：消耗4。
57克O2消耗7。
14克碱度（擦C a Co3计）生成0。
17克硝酸菌细胞(4) 亚硝酸菌的增殖速度 t=25O C活性污泥中µ(Nitrosmohas)=0.18e 0.116(T-15) day –1µ(Nitrosmohas)=0.322 day –1（20ＯＣ）纯种培养：µ(Nitrosmohas)=0.41e 0.018(T-15) day -1河水中µ(Nitrosmohas)=0.79e 0.069(T-15) day -1一般它营养型细菌的比增长速度µ =1。
反硝化作用与反硝化菌KONODO
反硝化作用与反硝化菌2020一、反硝化作用：反硝化作用一般指在缺氧条件下，反硝化菌将（硝化反应过程中产生的）硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程。
在反硝化过程中，有机物作为电子供体，硝酸盐为电子受体，在电子传递过程中，有机物失去电子被氧化，硝酸盐得到电子被还原，实现在反硝化过程对硝态氮和COD的脱除。
理论上，1g硝态氮的全程反硝化需要硝化2.86g有机碳源（以BOD计）。
对生化处理中反硝化进水，可以考察其可生化性（BOD/COD）和含量（BOD/TN比例），以判断有机物碳源是否适宜并足够系统用于反硝化脱氮。
影响污水生物脱氮过程中反硝化作用的主要因素包括：溶解氧、pH值、温度、有机碳源的种类和浓度，以及水背景情况等。
一般认为，系统中溶解氧保持在0.15mg/L 以下时反硝化才能正常进行。
反硝化作用最适宜的pH为6.5-7.5,反硝化作用也是产碱过程，可以在一定程度上对冲硝化作用中消耗的一部分碱度。
理论上，全程硝化过程可产生3.57g碱度（以CaCO3计）。
在温度方面，实际中反硝化一般应控制在15-30 ℃。
二、参与反硝化作用的细菌反硝化菌主要参与硝态氮及亚硝态氮还原过程，是生化系统中硝酸盐氮去除的主要功能菌。
参与反硝化作用的细菌主要有以下几类：1、反硝化细菌(Denitrifying bacteria)这是一类兼性厌氧微生物，当水环境中有分子态氧时，氧化分解有机物，利用分子态氧作为最终电子受体。
当溶解氧(DO)低于0.15mg/L，即缺氧状态，反硝化细菌可用硝酸盐、氮化物等作为末端电子受体，以有机碳源为氢供体，将硝酸盐还原为NO、N2O或N2。
反硝化作用既可脱除污水中的硝态氮（总氮也自然降低），又可一定程度维持水环境pH稳定性，还可以降低COD。
这类反硝化菌中，有的能还原硝酸盐和亚硝酸盐，有的只能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。
2、好氧反硝化细菌有些细菌能营有氧呼吸，同时实现反硝化作用。
从污水中，最早分离的好氧反硝化细菌是副球菌属的Paracoccus pantotrophus，该菌能在好氧情况下将。
反硝化原理
反硝化原理
反硝化是指将硝酸盐还原为氮气或其他氮化合物的过程。
在自然界中，反硝化
是氮素循环的一个重要环节，也是维持生态系统氮平衡的重要途径。
而在人工处理废水和土壤中，反硝化也扮演着至关重要的角色。
反硝化的原理主要是通过一系列微生物的作用来实现的。
在缺氧条件下，一些
特定的细菌和古菌能够利用硝酸盐作为电子受体，将其还原为氮气或其他氮化合物。
这些微生物主要包括反硝化细菌、厌氧氨氧化细菌和厌氧氨氧化古菌等。
其中，反硝化细菌是最为重要的一类微生物，它们能够在缺氧环境下将硝酸盐还原为氮气，从而完成反硝化过程。
在自然环境中，反硝化通常发生在缺氧或微氧的条件下，比如湿地、淤泥、沉
积物等处。
在这些环境中，有机质的分解会消耗氧气，形成缺氧环境，从而为反硝化提供了条件。
此外，一些人工处理系统，如生物滤池、厌氧池等，也利用了反硝化原理来处理废水中的硝酸盐。
反硝化不仅能够将硝酸盐还原为氮气，减少水体中的氮污染，还能够释放出大
量的氮气，从而起到了氮气循环的作用。
此外，反硝化还能够减少温室气体的排放，因为氮气是一种稳定的气体，不会对大气层产生温室效应。
总的来说，反硝化是一种重要的生物地球化学过程，它在自然界和人工处理系
统中都发挥着重要作用。
通过了解反硝化的原理和机制，我们能够更好地利用这一过程来改善环境质量，减少氮污染，保护生态系统的健康。
同时，也能够为我们提供一种新的途径来减少温室气体排放，对抗气候变化。
因此，深入研究反硝化原理，发展高效的反硝化技术，对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
硝化细菌与反硝化细菌及其在水产养殖业的应用
硝化细菌与反硝化细菌及其在水产养殖业地应用硝化细菌与反硝化细菌及其在水产养殖业地应用王玉堂全国水产技术推广总站近年来，硝化细菌在水产养殖业上应用越来越引起人美注意，从而引发了较为广泛地研究.可以说，迄今为止，在大规模集约化养殖生产中，大都使用硝化细菌来净化水质.因为在集约化地水产养殖系统中，经过长期地大量积累，水生生物排泄物等有机污染物甚至动物地尸体较多，在异养性细菌地分解作用下，其中地蛋白质及核酸会慢慢分解，产生大量地氨氮等对水产养殖动物有毒有害物质.氨在亚硝化细菌或光合细菌作用下转化为亚硝酸盐，亚硝酸与一些金属离子结合形成亚硝酸盐；而亚硝酸盐有可和胺等物质结合，形成具有强烈致癌作用地亚硝酸胺.因此，亚硝酸盐常与氨氮相提并论.由于亚硝酸盐长期蓄积，致使养殖水生动物中毒，导致鱼、虾等抗病能力下降而受到各种病原体地侵袭.但亚硝酸盐在硝化细菌地作用下，可转化为硝酸厚，很容易形成硝酸盐，从而成为可以被植物吸收利用地营养物质.目前市售地一些据称有硝化作用地异养菌或真菌，虽然也能将氨氮氧化成硝酸盐，但通常只能利用无机碳源，其对氨地氧化作用也有十分微弱，反应速率远比自养性硝化细菌慢，不能被视为真正地硝化细菌.硝化作用必须有全自养性硝化细菌来完成.养殖池塘中地氨氮原本很适合于硝化细菌地生长，但因养殖池中存在大量地异养菌，受异养菌地排斥作用影响，适合硝化细菌栖息地地方相对于自然环境而言显然少得多，因此，没有足够数量地硝化细菌来消费过来地亚硝酸盐，就是问题所在.一、硝化细菌及其生物学、硝化细菌硝化细菌是指利用氨或亚硝酸盐作为主要生存能源，以及利用二氧化碳作为主要碳源地一类细菌.硝化细菌是古老地细菌群之一，其分布广泛，土壤、海水、淡水及污水处理系统中都有存在，但在一般环境少有出现，因为其分布会受到很多环境因素地限制，入氨源、温度、氧气浓度、渗透压、酸碱度和盐度等硝化细菌分为硝化细菌和亚硝化细菌.亚硝化细菌地主要功能是将氨氮转化为亚硝酸盐；而硝化细菌则主要功能是将亚硝酸盐转化为硝酸盐.氨氮和亚硝酸盐都是水产养殖系统中产生地有毒物质，且亚硝酸盐还是强致癌物质.因此，如何降解这两种物质，是科学工作者近年来地工作重点.由于亚硝化细菌地生长速度较快，且光合细菌也具有降解氨氮地作用，因此，现代水产养殖已能成功地将氨氮控制在较低水平上.而对于亚硝酸盐，由于自然界中地硝化细菌生长较慢，且还没有发现其他可替代地任何微生物，所以养殖过程中产生地亚硝酸盐就成为阻碍养殖业发展地关键因素.科学人员经过长期地努力，目前已能通过大量地实验筛选，最终研究出一种新型地纯硝化细菌——硝化宝，他能有效地将亚硝酸盐降低至规定地浓度范围.、硝化细菌制剂地生物学特性生物地生长和繁殖除需要可用于构建自身细胞成分地基本物质外，也需获得能量.硝化细菌是一种化能自养菌，是利用无机物质获得能量地.硝化细菌利用亚硝态氮获得合成反应所需地化学能量，在体内制造糖类；而制造糖类所需地时间相当得长，不像其他异养性细菌从有机物中直接分解及摄取所需要地糖类，因此，硝化细菌地生长和繁殖速度远比一般异养性细菌慢，在自然条件下，硝化和脱氢效果不能满足正常养殖地需要.温度、酸碱度和水体中地溶解氧浓度对硝化细菌地生长均有重要影响.硝化细菌剂——硝化宝是取自海洋中硝化细菌，经过特殊工艺筛选而得到地硝化能力极强地纯化硝化细菌菌株，其适应生长温度为℃℃，适应地为.硝化细菌形态较小，接种到肉汤培养基上不能正常生长，是严格地自养型微生物，是以氧化无机物产生地化学能为能源，并利用外来地能量，以二氧化碳或者碳酸盐为碳源合成细菌本身地有机物，能直接分解和利用亚硝酸盐.其主要特征是自养性，生长速度低，好氧性，依附性和产酸性等.硝化细菌是生物脱氮过程中起主要作用地微生物，水体中硝化细菌数量直接影响到硝化效果和生物脱氮反应效率，硝化细菌制剂地浓度与硝化率成正比.二、硝化细菌制剂—硝化宝地制备技术硝化细菌制剂——硝化宝是采用现代生物工程技术，配合国际先进地生产，检测设备，能够大规模培养生产出可用于水产养殖业地高活性硝化细菌产品.产品地制备技术包括硝化高效连续富集培养技术，定向驯化技术，大规模制备技术和先进地制剂技术.、硝化细菌地高效富集培养技术富集培养又称强化培养，是指在基础培养基中加入特殊养分，使难于在一般培养基上生长地菌种能生长地一种培养方法.由于在自然界中存在地硝化细菌，其硝化率极低，不能直接用于养殖池塘水体地亚硝酸盐降解.所谓高连续富集培养技术，是指筛选和富集高效硝化细菌地方法，既采用世界上先进地德国进口生物技术设备，在无菌条件下从自然界中连续富集能降解亚硝酸盐地硝化细菌.该技术是根据科研工作者地需要，采用含高浓度地亚硝酸盐体系，将小到微米级地高效硝化细菌收集起来.所以，采用这种技术获得硝化细菌据偶很强地降解亚硝酸盐地能力.、硝化细菌地定向驯化技术获得了亚硝酸盐降解能力强地高效硝化菌后，科研人员通过定向驯化技术，以使收集到得硝化细菌能在自然条件下快速生长和高效降解养殖池塘中亚硝酸盐.研究过程中，首先要对硝化细菌地生长速度进行驯化，将生长速度低地硝化细菌不断地淘汰，最终获得生长速率快地优良菌种，这一过程能保证硝化细菌在养殖池中进行快速生长和繁殖，并保持一点地数量级.在此基础上，低硝化细菌地亚硝酸盐降解能力进行驯化，获得能快速降解亚硝酸盐地优良菌种，这一过程又保证了硝化细菌将养殖池塘中地大量亚硝酸盐降低到适应浓度或含量，即驯化后地硝化细菌其所谓地“吃亚硝酸盐”地能力或大幅度地提高.此外，科研人员采用定向驯化技术，使用高效硝化细菌地适应能力大幅提高.定向驯化技术还保证了硝化细菌在不同地温度和不同地酸碱度条件下能保持快速生长和繁殖及降解亚硝酸盐地能力，为高效硝化细菌地大量使用奠定基础.、硝化细菌地大规模培养技术将通过高效连续富集技术和定向驯化培养技术运用而获得地高效硝化细菌应用于水产养殖中，产品地成本和品质是关键因素.而硝化细菌地大规模培养技术则是解决这一问题地重要一环.科研人员采用德国进口地培养设备和现代生物工程技术相结合，最终研制出大规模高效硝化细菌地培养技术工艺，在培养温度控制、营养物质添加、溶解氧浓度和酸碱度地全自动等方面进行了详细地研究.实验结果表明，高效硝化细菌产品地生长速度快、适应能力强、硝化降解能力强、硝化细菌浓度高等优点.、硝化细菌高品质产品制备技术微生物在液体中很难长时间地生存，这一点是人所共知地.要使硝化细菌产品走向市场，其制备技术及其重要.为此，科研人员在采用进口设备和选择先进工艺地同时，还以物理方法使硝化细菌处于“休眠”状态，再进行干燥而得到干品，然后配以保护剂、吸附剂等制地硝化细菌地制剂产品，以最大程度地保持硝化菌地活性和活力，最后采用无氧包装.这一产品地特点是保存时间长，活化率高.硝化细菌地制剂技术最终实现了规模化和工业化生产，为水产养殖业地大规模应用提供了保证.三、硝化细菌地作用机理、氮循环与循环过程（）氮循环氮循环是指氮在有机体与环境之间地循环，是一个复杂地反应过程，主要是指有机氮与无机氮之间地相互转换地过程.（）循环过程氮循环地基本过程为：含有氮有机物→氨氮→亚硝酸盐→硝酸盐上述过程也能逆转或反向进行称为反硝化作用.该过程能将一部分硝酸盐还原为氨，一部分硝酸盐分解成氮气而进入大气中.这个循环过程中地中间产物—氨氮、亚硝酸盐是有毒有害物质，而硝酸盐是无毒无害地且硝酸盐能被动植物及藻类加以吸收利用.、氮循环过程对于水产养殖业地意义了解和掌握了氮循环过程，就可以利用自然界所固有地规律，降低水产养殖水体中所产生地氨氮和亚硝酸盐含量，改善水体，减少或降低氨氮及亚硝酸盐对水产养殖动物地危害，确保养殖生产安全.硝化细菌制剂就是利用这一原理，通过消耗细菌地降解氨氮和亚硝酸盐作用，将亚硝酸盐等转化成硝酸盐为目标而制备地一类产品.、作用机理硝化细菌地硝化作用有时特称为硝酸化作用，因为它能产生如下反应：→上述反应中，氨由正三价氧化为正五价，并产生千卡每摩尔地热量.这些热量用于形成并储存其中，从而使硝化细菌可以同化二氧化碳所需地能量.硝化细菌制剂利用这一能量有机物，其反应为：→这种由硝化细菌制剂完成地生物氧化作用称为自养性硝化作用，即硝化细菌在好氧条件下，利用其化学能自养地生长特性，将亚硝酸盐氧化成硝酸盐，并从中获得赖以生存地化学能，用于固定二氧化碳来满足其对碳地需求.、硝化细菌地硝化作用强度检测（）实验室实验将硝化细菌接种到液体培养基中，在摄氏度条件下培养天；取出培养液稀释倍（视培养液中地二氧化氮浓度而定），加入格利斯试剂，在分光光度计上进行比色；通过检测亚硝酸根地减少量，可以判断硝化细菌地硝化作用.一般硝化细菌经过左右时间地发酵培养，可使发酵液中地亚硝酸盐离子浓度下降左右.（）田间实验为验证硝化细菌降解养殖水体中亚硝酸盐地作用，科研人员在广东省湛江市东海岛对虾养殖场进行了田间实验.时间为年月日月日.实验池:面积亩，平均水深，水温摄氏度，池塘底部铺设地膜，有排污设施，配台水车型增氧机、台潜水型增氧机；虾苗放养时间为为月日，放苗密度为万尾亩，虾苗规格和左右；实验期间为月日，此时地对虾平均规格为，池塘中亚硝酸盐浓度为；实验期间只在月日泼洒一次硝化细菌制剂，用量为.实验情况如下：实验表明，在虾池中施入硝化宝后，在未换水地情况下，经过天，亚硝态氮下降了，且对虾生长情况良好.四、硝化细菌施用注意事项由于硝化细菌地生物学特性与其他细菌有所不同，使用时不需要经过活化处理，不需要用葡萄糖、红糖等来扩大培养，反之会使硝化细菌失活，因此，使用时只要简单地用池塘水溶解后全池泼洒即可.因硝化细菌地特点是繁殖较慢，多小时才能繁殖一代，不像芽孢杆菌那样分钟就能繁殖一代，所以施用硝化细菌后，一般情况下需要天后才能发挥明显地效果，因此提前施用时间久石非常重要，为更好地发挥硝化细菌地作用，在实际应用中，若芽孢杆菌和光合细菌一起施用时，硝化细菌应提前几天施用，避免繁殖速度慢而被其他活菌抑制生长和繁殖.硝化细菌不可与化学增氧剂入过碳酸钙或过氧化钙同时使用，因这些氧化剂在水体中放出氧化能力较强地氧原子会杀死硝化细菌，所以，最好是在施用氧化剂天后再施用硝化细菌.由于硝化细菌是吸附在有机物上，在高位池中采用地中间排污，会排走大量地硝化细菌，特别是硝化细菌刚投放地前几天，硝化细菌地繁殖尚未进入高峰期，这时排污会使硝化作用不明显.因此，在高位池中，最好使用硝化细菌天内基本不排污或少排污.在施用硝化细菌时，如结合使用质量好地沸石粉同时泼洒，使硝化细菌能够快速地沉入池塘底部而不易被排走，效果会更佳.养殖池塘内地酸碱度和溶解氧含量与硝化细菌地使用效果有直接地关系.硝化细菌对值地适用范围为，但在低于或高于地水体中，硝化细菌地繁殖会受到一定地影响，最适宜地值范围是，同时，硝化细菌在将氨氮转化为亚硝酸盐地过程中，是一个消耗氧地过程，但需氧量很少，在使用硝化细菌地水体中，溶氧只要不低于即可.纯化硝化细菌地保存和包装工艺，是决定其使用效果和保存期限地重要因素，因此，载体须使用目以上地特殊物质，且其含水量不高于，并采用无氧包装.五、硝化细菌与反硝化细菌在水产养殖中地应用、反硝化细菌地作用亚硝酸盐对人和许多生物具有毒性.其对鱼类地致死浓度及毒害机理为主要是亚铁蛋白被氧化成高铁蛋白，从而抑制血液地载氧能力，严重是导致死亡.在水产养殖业中，水体中地亚硝酸盐浓度高时引起鱼虾死亡地直接或间接原因.而反硝化细菌被证明对亚硝酸盐有很大降解地作用.（）反硝化细菌地生长特征反硝化细菌中一类能利用亚硝酸盐为氮源、有机物碳为碳源，并能进行自身繁殖地微生物，通常同伴利用氮、碳源地比例为：，即消化一分子氮元素需要分子地碳元素.入库存水面地养殖水体按吨、亚硝酸盐含量为,相当于亚硝酸钠，需要消耗碳源相当于葡萄糖.芽孢杆菌是一类对有机物分解很强地微生物，氮不能有效利用亚硝酸盐.目前关于芽孢杆菌具有降解亚硝酸盐地宣传，是基于其降解有机质而间接抑制亚硝酸盐地产生，而实际是亚硝酸盐一经产生，芽孢杆菌就无法降解.反硝化细菌则是专一利用亚硝酸盐地微生物，在利用亚硝酸盐地同时需要利用有机物，氮对有机质地降解能力不如芽孢.合理使用反硝化细菌和芽孢杆菌是调水地一项技术，当水质受到污染时，先用反硝化细菌将亚硝酸盐降解掉，然后利用芽孢杆菌或粪链球菌净化水质，会起到优势互补地效果.（）反硝化细菌在水产养殖业地利用据试验表明，不同亚硝酸盐含领队水体所需地反硝化细菌用量有所不同，在适宜条件下，地用量在小时后可以将亚硝酸盐喊了从降到以下；同时，、水温对亚硝酸盐地降解有一定地影响，以、水温时地作用最为明显，固定反硝化细菌地脱氮效率较高，且对外界理化因子有较强地抵抗能力.目前影响反硝化细菌在水产养殖中发挥作用地几种情况大致如下：一是水质清瘦.养殖水体水质要求一般是活、嫩、清、爽，因渔民误解为芽孢杆菌具有降解亚硝酸盐地能力，而大量使用，结果是养殖水质变得清瘦，而亚硝酸盐却没有降解.在这种情况下，即使使用反硝化细菌，也很难起到很好地效果.因反硝化细菌需要丰富地营养才能繁殖，而芽孢杆菌已经将营养缩减消耗，同时与反硝化细菌继续竞争养分而抑制了反硝化细菌地生物繁殖.二是重金属离子浓度较高.养殖池塘中本身重金属离子浓度较高，再加上经常使用硫酸铜等含重金属地消毒剂，使池塘中重金属离子浓度更高，而抑制了反硝化细菌地繁殖，从而起不到降解亚硝酸盐地作用，或作用较小.三是消毒剂地使用.因反硝化细菌是活体，当施用消毒剂、杀虫剂后而其毒性未消失前使用反硝化细菌地效果会很差，最好是隔天后使用反硝化细菌.四是增氧剂和反硝化细菌同时使用.增氧剂主要有过碳酸钙、过碳酸钠和双氧水等，他们释放氧气地同时，对微生物地杀灭作用也较强.增氧剂有增氧和降解亚硝酸盐地作用，其降解亚硝酸盐地原理是其释放地原子氧将亚硝酸盐氧化成硝酸盐，而硝酸盐又很快被还原成亚硝酸盐，很难起到去除亚硝酸盐地作用.、硝化细菌地应用李长玲等人进行了“硝化细菌改善鱼苗培育环境增强罗非鱼抗逆性地研究”.通过人工引入硝化细菌与罗非鱼养殖环境中，检测主要水质因子，并测定罗非鱼对主要环境因子地抗逆性.研究微生态调控对水质改善和对罗非鱼看抗逆性地影响.结果表明，引入不同浓度地硝化细菌能显著改善罗非鱼鱼苗培育阶段地水质，提高罗非鱼地抗逆性.硝化细菌浓度在时氨氮含量相对于对照组降低了，亚硝酸氮含量浓度降低了，值降低了,显著低于对照组；鱼苗培育成活率相对于对照组高，体长增长，体重增加，显著高于对照组；在氨氮、亚硝酸盐、、温度、耐氧抗逆性实验条件下，幼鱼地成活率分别为、、、和，缺氧死亡一半地时间为秒，均高于对照组.。
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。
硝化与反硝化去除氨氮的原理
硝化与反硝化去除氨氮的原理硝化与反硝化是水处理领域中常用的一种氨氮去除方法。
硝化是指将水中的氨氮转化为硝态氮化合物（主要是亚硝酸盐和硝酸盐），而反硝化是指将水中的硝态氮还原为氨氮，从而达到去除氨氮的目的。
下面将分别介绍硝化和反硝化去除氨氮的原理。
硝化是由一种特殊的微生物完成的，这种微生物被称为硝化细菌。
硝化细菌主要有两类，一类是氧化亚硝酸细菌（Nitrosomonas），负责将氨氮氧化成亚硝酸；另一类是氧化硝酸细菌（Nitrobacter），负责将亚硝酸氧化成硝酸。
硝化过程主要分为两个阶段：亚硝化和硝化。
亚硝化是亚硝酸盐菌将氨氮氧化为亚硝酸的过程，可表示为：NH4+→NO2-。
而硝化是硝酸盐菌将亚硝酸氧化为硝酸的过程，可表示为：NO2-→NO3-。
硝化微生物生长的最适pH范围一般为7.8-8.2，温度范围一般为20-35℃。
在水处理工程中，为了提高硝化细菌的活性，通常会提高水体中的DO（溶解氧）浓度，同时增加氨氮与亚硝酸之间的接触时间。
反硝化是由一种特殊的微生物完成的，这种微生物被称为反硝化细菌。
反硝化细菌的主要特点是能够利用氧化亚硝酸作为电子受体，将硝酸氮还原为氨氮，并释放出氧气或一氧化氮等气体。
反硝化细菌的代表是假单胞菌（Pseudomonas），它具有较强的还原硝酸能力。
反硝化过程一般可表示为：NO3- → NO2- → NO → N2O →N2反硝化细菌的生长最适pH范围一般为6.5-7.5，温度范围一般为25-30℃。
和硝化一样，为了提高反硝化细菌的活性，通常也需要提高水体中的DO浓度。
三、硝化与反硝化联合去除氨氮的工艺流程硝反工艺的流程一般为：先将水体中的氨氮通过硝化转化为硝酸，然后利用反硝化细菌将硝酸还原为氨氮。
硝反工艺通常包括硝化反硝化生物过滤法、硝化反硝化活性污泥法等。
其中，硝化反硝化生物过滤法是一种较常用的工艺，具有处理效果好、工艺简单、运行稳定等优点。
在硝反工艺中，硝化细菌与反硝化细菌共同生长，不仅可以去除氨氮，还可以去除有机物等其他污染物，从而对水体进行全面的处理。
同步硝化反硝化
同步硝化反硝化
硝化反硝化作为地球上细菌尤其是微生物的重要代谢过程，在现有体系内具有重要的
作用，一般情况下，硝化反硝化是一种氮循环，也是营养元素硝酸盐在生物链内传递的主
要途径。
氮是地球生物体系生命活动的重要物质，它可以通过太阳能和硝酸盐等化合物
来进行氮循环，满足生物体系生成和运行的需要。
硝化变化是氮循环过程中不可缺少的一
部分，硝酸盐是生物体系中氮循环所必需的物质，硝酸盐的循环反应是硝化的反应形式。
硝化反硝化是一个相互关联的交互过程，硝化反应是一种气体交换过程，其基本原理
是硝化细菌将氮气还原为有机物化的氮的过程，而硝化反应则是将硝化产物释放到水中的
过程，也就是将氮气还原为无机水溶性硝酸盐的过程，这样就可以对硝酸盐在生物体系中
发生转化和迁移作出贡献。
硝化反硝化反应过程是相互协调的，它们之间具有很强的能力来协调氮循环的正常运行，氮的循环可以通过硝化和反硝化的过程来达到，而这些循环过程也可以持续进行，可
以更好地支持地球生物体系的支撑和发展。
硝化反硝化是进行氮循环和氮转化的必要依赖，它也支撑着整个生物圈的发展与演变，是氮圈形成和保存的重要过程，也是地球生物体系
稳定发展良性循环的维持。
硝化反硝化系统加碱量如何计算
硝化反硝化系统加碱量如何计算一、硝化细菌硝化反应过程：在有氧条件下，氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐。
他包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌（Nitrosomonas sp）参与将氨氮转化为亚硝酸盐的反应；硝酸菌（Nitrobacter sp）参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应，亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用CO2、CO32-、HCO3-等做为碳源，通过NH3、NH4+或NO2-的氧化还原反应获得能量。
硝化反应过程需要在好氧（Aerobic 或Oxic）条件下进行，并以氧做为电子受体，氮元素做为电子供体。
其相应的反应式为：亚硝化反应方程式：55NH4++76O2+109HCO3→C5H7O2N﹢54NO2-+57H2O+104H2CO3硝化反应方程式：400NO2-+195O2+NH4-+4H2CO3+HCO3-→C5H7O2N+400NO3-+3H2O硝化过程总反应式：NH4-+1.83O2+1.98HCO3→0.021C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.884H2CO3通过上述反应过程的物料衡算可知，在硝化反应过程中，将1g氨氮氧化为硝酸盐氮需好氧4.57g（其中亚硝化反应需耗氧3.43g，硝化反应耗氧量为1.14g），同时约需耗7.14g重碳酸盐（以CaCO3计）碱度。
在硝化反应过程中，氮元素的转化经历了以下几个过程：氨离子NH4-→羟胺NH2OH→硝酰基NOH→亚硝酸盐NO2-→硝酸盐NO3-。
二、反硝化细菌反硝化反应过程：在缺氧条件下，利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出，从而达到除氮的目的。
反硝化是将硝化反应过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程，反硝化菌是一类化能异养兼性缺氧型微生物。
当有分子态氧存在时，反硝化菌氧化分解有机物，利用分子氧作为最终电子受体，当无分子态氧存在时，反硝化细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N3+和N5+做为电子受体，有机物则作为碳源提供电子供体提供能量并得到氧化稳定，由此可知反硝化反应须在缺氧条件下进行。
环境微生物作业,硝化,反硝化细菌
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(Denitrifying bacteria) 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、N2O ,并最终变为N2,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、N2O 或N2,这既可消除污水中的氮,又可恢复环境的pH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BOD5PT2N 值> 3～5 时,即可认为碳源是充足的,此时不需要补充外加碳源。
硝化作用及反硝化作用
硝化作用及反硝化作用
硝化作用（nitrification）氨基酸脱下的氨，在有氧的条件下，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为硝酸的过程。
氨转化为硝酸的氧化必须有O2参与，通常发生在通气良好的土壤、厩肥、堆肥和活性污泥中。
硝化细菌,先是亚硝化细菌将铵根（NH4+）氧化为亚硝酸根（N02-）；然后硝化细菌再将亚硝酸根氧化为硝酸根（N03-）。
硝化作用所产生的硝酸盐（NO3-），因其自身的负电性而不容易被固定在正离子交换点（主要是腐殖质）多于负离子的土壤中。
反硝化作用，是指在厌氧条件下，微生物将硝酸盐及亚硝酸盐还原为气态氮化物和氮气的过程。
是活性氮以氮气形式返回大气的主要生物过程。
反硝化作用不仅在土壤中进行，还可在江河湖泊和海洋中进行。
发生反硝化作用的条件是：①反硝化微生物；②合适的电子供体，如有机碳化物、还原态硫
化物；③厌氧条件；④氮的氧化物。
土壤中已知能进行反硝化作用的微生物种类有24个属性。
绝大多数反硝化细菌是异养型细菌，亦有少数自养型细菌如反硝化硫杆菌。
影响反硝化作用的因素包括：①氧的供应，当氧的供应受到限制时发生反硝化作用；②碳的供应，如土壤有机质、根分泌物等；③硝酸盐的供应；④pH，在酸性土壤中，反硝化作用受到抑制。
反硝化细菌
反硝化细菌也叫反硝化作用，是水体的氮循环过程中一种重要的物理化学过程。
它是大自然千百万年演变的产物，可以分解水中的氮肥。
如果你认为这个名字不好听，那你就错了，因为这种细菌很有意思呢！在普通的生活中，经常会遇到我们所说的盐碱地。
那里面含有很多可怕的物质，比如说碳酸钙、碳酸镁等等，这些东西能让鱼儿、贝壳死亡。
这时候，需要用到“反硝化细菌”，也就是硝化细菌来帮助水中的氨和亚硝酸盐转化为氮气和氧气，达到生态平衡，让鱼儿可以正常生存。
1992年，美国加州的圣巴巴拉市政府决定将一个废弃的养猪场改造成一个公园。
当时，负责规划的设计师发现，在这个面积为500英亩的公园内有很多农场废弃的东西。
他灵机一动，把其中几块长满青苔的地砖敲碎并进行收集。
不久之后，他们居然从这些碎片中培养出了有益的细菌——反硝化细菌。
1993年，日本科学家长谷川敏英博士和他的学生们开始在一个个人游泳池中进行[gPARAGRAPH3]实验。
他们向游泳池注入了氯化消毒剂，同时放入了反硝化细菌，进行了为期3个月的密封试验。
结果，经过反硝化细菌处理的游泳池中，氯化消毒剂的消毒效果增强了3倍，且没有出现任何有害的副产品。
而未经处理的游泳池中，氯化消毒剂的消毒效果则减弱了8倍。
1995年，日本九州大学的水环境专家秋山浩男先生，发现在人工湖和游泳池中都可以找到反硝化细菌。
1997年，英国的索兰德博士在研究完反硝化细菌的繁殖和生存条件后，将反硝化细菌引进了游泳池，取得了意想不到的成功。
在清澈的游泳池中，他培养出了巨量的反硝化细菌。
不久之后，更让人难以置信的事情发生了：在连续的下雨天后，池水中的pH值竟然回升到正常范围。
这表明，经过反硝化细菌处理过的水，不但可以净化污水，还能治理已被污染的水源。
目前，世界上有两千多种反硝化细菌。
1999年，英国爱丁堡大学研究人员将反硝化细菌与游泳池中的土著菌种混合起来，让土著菌种保持旺盛的活力。
2000年，爱丁堡大学教授提利斯成功地用抗生素做诱饵，让池塘中原有的微生物群落产生不可思议的突变，使厌氧菌与反硝化细菌的比例达到最佳组合，令人吃惊的是，池水的生物净化能力比普通池塘提高了10倍以上。
好氧、厌氧、硝化反硝化
水解酸化池: 水解酸化得作用就是调节废水得pH 值,为后续得生化反应得反应创造条件;因为很多工艺要求水质在一定pH 值范围内，而进水水质往往达不到要求，故要设计酸化池。
水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS 较高得污水处理工艺,就是一个比较重要得工艺。
如果后级接入UASB 工艺，可以大大提高UASB 得容积负荷, 提高去除效率。
水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用H2O 电离得Ｈ＋与-OH 将有机物分子中得C- Ｃ打开,一端加入Ｈ＋,一端加入－OH ，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水得可生化性。
水中SS 高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉,用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢,不完全得代谢可以使ＳS 成为溶解性有机物,出水就变得清澈了。
这其间水解菌就是利用了水解断键得有机物中共价键能量完成了生命得活动形式。
但就是ＣOD 在表象上就是不一定有变化得,这要根据您在设计时选择得参数与污水中有机物得性质共同确定得长期得运行控制可以让菌种产生诱导酶定向处理有机物,这也就就是调试阶段工艺控制好以后, 处理效果会逐步提高得原因之一。
水解工艺并不就是简单得,设计时要考虑污水中有机物得性质,确定水解得工艺设计,水解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、污泥消解能力、后级配套工艺（U ＡSB 或接触氧化）。
接触氧化池:生物接触氧化法得反应机理生物接触氧化法就是一种介于活性污泥法与生物滤池之间得生物膜法工艺,其特点就是在池内设置填料, 池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中得填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均得缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁得微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生得气体及曝气形成得冲刷作用会造成生物膜得脱落, 并促进新生物膜得生长,此时,脱落得生物膜将随出水流出池外。
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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(Denitrifying bacteria) 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、N2O ,并最终变为N2,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、N2O 或N2,这既可消除污水中的氮,又可恢复环境的pH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BOD5PT2N 值> 3～5 时,即可认为碳源是充足的,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CO2和 H2O ,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( Paracoccus pantotrophus)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 2 可在大气氧存在情况下发生。
施氏假单胞菌( Pseudomonas stutzer) 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。
Paracoccus pantotrophus 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N 2O 而不是N 2。
Naoki Takaya 等研究检测到两株细菌使硝酸盐还原需要氧,也属于有氧反硝化细菌。
由于有氧反硝化细菌在环境中的特殊意义,对其进行研究受到广泛关注。
自养反硝化细菌 自养反硝化细菌近年来发现一些自养细菌能够利用一些无机物(CO 2 ,HCO 3- ) 在氧化过程中释放出来的能量将硝酸盐还原,进行反硝化作用,这类细菌称为自养反硝化细菌。
由于不需要投放有机物作为碳源可节省开支,同时由于只产生极少量的污泥,可使污泥的处理量降低到最低。
因此,自养反硝化细菌在污水脱氮中具有重要意义。
倍受关注的自养反硝化细菌有脱氮硫杆菌( Thiobacillus denitrificans) 和反硝化硫微螺菌( Thiomicrospiradenitrificans) 。
反硝化除磷细菌污水生物除磷是非常经济有效的方法,聚磷菌需要交替的好氧和厌氧条件,在厌氧区释放磷,而在好氧区则在细胞中合成并积累多聚磷酸盐。
最近发现一些聚磷菌在好氧或缺氧条件下以硝酸盐作为电子受体而积累磷。
这类菌被称为反硝化除磷细菌( Denitrifying Phosphorus2removingBacteria) 。
反硝化除磷细菌能在聚磷的同时进行硝酸盐的去除,而不需要厌氧和好氧的相互交替。
反硝化除磷细菌的发现可在理论上探讨反硝化细菌和除磷细菌之间的关系,在实际中可探讨污水脱氮除磷的新机制和新工艺。
二．反硝化聚磷菌（DPB）1 DPB脱氮除磷的基本原理：DPB被证实具有和好氧聚磷菌极为相似的代谢特征。
国外学者从动力学性质上对这两类聚磷菌进行了比较，认为以硝酸盐作为电子受体的DPB有着和好氧聚磷菌同样高的强化生物除磷性能。
因DPB是兼性厌氧菌，它利用生物体内合成的高分子聚合磷酸盐在厌氧/缺氧交替变化中进行生物除磷。
(1)在厌氧条件下，将细胞内的聚磷酸盐以溶解性的磷酸盐形式释放到溶液中；同时，利用此过程中产生的能量将酵解产物低级脂肪酸(如乙酸盐或丙酸盐等)，合成有机储备物质聚β一羟基丁酸酯(PHB)颗粒作为下一阶段的电子供体，此时表现为磷的释放，即磷酸盐由微生物体向环境转移。
(2)当微生物进入缺氧环境后，它们的活力将得到恢复，并在充分利用基质的同时(如PHB及内源碳)，大量吸收溶解态的正磷酸盐，在细胞内合成含能高的多聚磷酸盐并加以积累，这种积磷作用大大超过微生物正常生长所需的磷量，可达到细胞干重的6%左右，甚至有报道可达8%，此阶段表现为磷的吸收。
同时还存在将硝酸盐当作电子受体，进行还原产气的过程，表现为环境中氮的去除。
DPB在不同环境下的生理活动见图1。
2 DPB在污水处理中的应用2．1 DPB脱氮除磷特性反硝化除磷技术的发现是生物除磷的最新研究成果，是一种高效、可行的污水除磷脱氮技术。
它的最大优点是节省大量的曝气量，而且减少剩余污泥量，反硝化消耗量，相应减少50%的剩余污泥量。
反硝化除磷与传统生除磷能节省30%的O2物除磷技术相比，能使生物除磷与反硝化脱氮为同一种反硝化聚磷菌在一个生理过程中完成，将两者有机地合二为一。
这是该技术可节省能源和资源的原因，也正是这个原因，上述一系列工艺被誉为适合可持续发展的绿色除磷脱氮工艺。
李相昆等对接触氧化、SBR、A/O、A2/O和双污泥系统的活性污泥做了好氧吸磷和缺氧吸磷的静态烧杯试验。
结果表明，SBR、A2/O、双污泥系统的污泥在好氧和缺氧条件下均有很好的吸磷效果，其中双污泥系统污泥的缺氧吸磷速率和反硝化速率最大。
而且在缺氧条件下，当N03 充足时，其浓度对吸磷效果影响不大，吸磷速率为7．52 mgPO4 3- P/(gMLVSS·h)，反硝化速率为9．74 mgN0x一N/(gMLVSS·h)。
在厌氧条件下，以蔗糖为碳源的释磷量最小，释磷速率亦最低，而以CHsC(X)Na为碳源的释磷量和释磷速率均最大，释磷速率为4．2 nag．PO4 3- 一P/(gMLVSS·h)。
李勇智等也采用厌氧/缺氧SBR反应器对以硝酸盐作为电子受体的反硝化除磷过程进行了研究。
结果表明，反硝化聚磷菌完全可以在厌氧/缺氧交替运行条件下得到富集。
稳定运行的厌氧/缺氧SBR反应器的反硝化除磷效率>90%，出水磷浓度<lmg/L。
进水COD对反硝化除磷的效率影响很大，在COD<180mg/L时，进水COD越高，除磷效率也就越高，最大效率可达94%。
2.2 DPB的影响因素对于反硝化除磷工艺效果的影响因素较多，主要集中在电子受体、氧含量、pH、碳源和菌种竞争等方面。
2．3 应用随着微生物学和生物化学的发展以及人们对生物技术的掌握，脱氮除磷技术由以单纯工艺改革向着以生物学特性研究、促进工艺改革的方向发展，以达到高效低耗的目的。
目前，满足DPB所需环境和基质的工艺有单、双两级。
在单级工艺中，DPB细菌、硝化细菌及非聚磷异养菌同时存在于悬浮增长的混合液中，顺序经历厌氧/缺氧/好氧三种环境。
最具代表性的是BCFS工艺。
在双级工艺中，硝化细菌独立于DPB而单独存在于某反应器中。
双级工艺主要有Dephanox和A2NSBR 等。
3 结语(1)以上是两种微生物在污水处理中的一些原理和运用，从中我们可以看到这些新技术的广泛运用前景和拓展空间。
利用微生物法处理污水不仅节约了经济资源。
(2)反硝化聚磷菌DPB具有在缺氧环境吸磷，能使吸磷和反硝化(脱氮)这两个生物化学过程借助同一种细菌在同一种环境下一并完成的特点，故在工艺环境中有不仅可以节省对碳源的需要，而且吸磷过程在缺氧段内完成可节省曝气所需要的能源，产生的剩余污泥量也大为降低等诸多优点。
3)反硝化聚磷过程在废水的强化生物除磷过程占有重要的地位，具有良好的应用前景。
随着学科和技术的发展，基础研究向工艺改革的转化，反硝化除磷技术必将得到更多的应用和更大的重视。
参考文献[1] 水处理微生物学，张胜华主编[2] 刘玲花，王占生，王志石．硫／石灰石滤柱去除地下水中硝酸盐的研究．环境工程，1995，13(3)：[3] 关于好氧反硝化细菌的研究，2007[4] 氨氮废水处理过程中的好氧反硝化研究，给水排水，2000.[5] 郑士民、颤望明、钱新民,自养微生物北京：科学出版杜[6] 徐亚同．污染控制微生物工程．北京：化学工业出版社，2001。