在污水處理的總氮去除過程中,反硝化是關(guān)鍵環(huán)節(jié),它將硝酸鹽(NO??)和亞硝酸鹽(NO??)還原為氮?dú)猓∟?),從而實(shí)現(xiàn)脫氮。參與這一過程的反硝化菌種類繁多,主要包括以下幾類:

1. 常見的反硝化菌屬與種類
反硝化菌多為異養(yǎng)、兼性厭氧細(xì)菌,它們?cè)谌毖酰ㄈ芙庋醯陀?.5mg/L)且pH在6-9的環(huán)境下,利用有機(jī)物作為碳源和電子供體,將硝酸鹽作為電子受體進(jìn)行呼吸。
假單胞菌屬 (Pseudomonas):這是研究最廣泛、應(yīng)用最普遍的反硝化菌之一。例如:
施氏假單胞菌 (Pseudomonas stutzeri):常見于活性污泥和廢水處理系統(tǒng)中,具有高效的反硝化能力。
銅綠假單胞菌 (Pseudomonas aeruginosa)、海洋假單胞菌 (Pseudomonas marinus) 等也具備反硝化功能。
副球菌屬 (Paracoccus):該屬細(xì)菌在脫氮過程中扮演重要角色。
脫氮副球菌 (Paracoccus denitrificans):是經(jīng)典的反硝化菌代表,能高效地將硝酸鹽完全還原為氮?dú)狻?/span>
芽孢桿菌屬 (Bacillus):部分芽孢桿菌也具有反硝化能力,且其形成的芽孢使其對(duì)惡劣環(huán)境(如高鹽、毒性物質(zhì))有較強(qiáng)的耐受性。
例如:蠟狀芽孢桿菌 (Bacillus cereus)、枯草芽孢桿菌 (Bacillus subtilis) 的某些菌株。
產(chǎn)堿桿菌屬 (Alcaligenes):如糞產(chǎn)堿菌 (Alcaligenes faecalis),常見于下水道污泥和廢水處理廠,能進(jìn)行反硝化作用。
反硝化桿菌 (Denitrobacter)、斯氏桿菌 (Thiobacillus denitrificans) 和螢氣極毛桿菌 (Pseudomonas fluorescens):這些也是文獻(xiàn)中常提及的具有反硝化功能的細(xì)菌。
腸桿菌科細(xì)菌:如大腸桿菌 (Escherichia coli) 和產(chǎn)氣腸桿菌 (Enterobacter aerogenes) 的某些菌株也具備反硝化能力。
2. 特殊類型的反硝化菌
好氧反硝化菌 (Aerobic Denitrifiers):這類細(xì)菌打破了傳統(tǒng)反硝化需嚴(yán)格厭氧的觀念,能在有氧條件下進(jìn)行反硝化。
它們主要存在于假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、副球菌屬和芽孢桿菌屬中。
優(yōu)勢在于可以與硝化過程在同一個(gè)好氧池中同時(shí)進(jìn)行(即同步硝化反硝化,SND),簡化了工藝流程,提高了脫氮效率。
厭氧氨氧化菌 (Anammox Bacteria):雖然嚴(yán)格來說不屬于反硝化菌,但它是另一種高效的脫氮途徑。
例如:Candidatus Brocadia anammoxidans,它能在厭氧條件下直接將銨根離子(NH??)和亞硝酸鹽(NO??)轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑹o需有機(jī)碳源,能耗更低。
3. 實(shí)際應(yīng)用中的菌種形式
在實(shí)際污水處理工程中,除了依靠系統(tǒng)內(nèi)自然富集的微生物,也常通過投加菌劑來強(qiáng)化脫氮效果:
復(fù)合型污水處理菌種:由硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌(如上述的假單胞菌、芽孢桿菌等)、芽孢桿菌屬、假單胞菌屬等多種菌群組成的復(fù)合菌系,適應(yīng)性強(qiáng),抗沖擊負(fù)荷能力好,能有效去除COD、氨氮和總氮。
專用反硝化菌劑:一些環(huán)保科技公司(如長隆科技)會(huì)開發(fā)和銷售專門針對(duì)總氮去除的微生物菌劑,這些產(chǎn)品通常含有經(jīng)過篩選和馴化的高效反硝化菌種。
污水處理中常用的反硝化菌主要包括假單胞菌屬、副球菌屬、芽孢桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬等。其中,施氏假單胞菌和脫氮副球菌是典型的代表。此外,好氧反硝化菌的應(yīng)用使得脫氮過程更加高效和靈活。在工程實(shí)踐中,常通過投加含有這些高效菌種的復(fù)合菌劑來快速啟動(dòng)或強(qiáng)化生化系統(tǒng)的脫氮能力。
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