生物酶催化短程硝化反硝化

氨氧化微生物在污水處理系統(tǒng)中廣泛存在，并起到氨氮去除的主要作用。氨氧化微生物執(zhí)行的好氧氨氧化過程也是硝化作用的第一步，對于污水脫氮至關(guān)重要，可以通過硝化反硝化、短程硝化反硝化、短程硝化-反硝化除磷等工藝途徑實現(xiàn)脫氮。

厭氧氨氧化脫氮途徑根據(jù)亞硝的來源不同主要分為短程硝化耦合厭氧氨氧化、短程反硝化-厭氧氨氧化兩種途徑。而厭氧氨氧化耦合短程反硝化簡單來說就是短程反硝化的產(chǎn)物剛好可被用作厭氧氨氧化的底物，形成互補(bǔ)。

一、傳統(tǒng)的生物脫氮硝化

氨氮被氧化為亞硝態(tài)氮后，又被進(jìn)一步氧化為硝態(tài)氮，這一過程是由氨氧化細(xì)菌和亞硝酸氧化細(xì)菌協(xié)助完成的。
短程硝化——如果能控制亞硝酸氧化菌的數(shù)量，就可以讓氨氮在硝化反應(yīng)區(qū)只進(jìn)行到亞硝酸鹽階段，然后再回流，為厭氧氨氧化菌提供“電子受體"，這一過程稱為“短程硝化"。

二、傳統(tǒng)的生物脫氮反硝化

首先將硝態(tài)氮還原為亞硝態(tài)氮，再逐步還原為氮氣。

短程反硝化——如果能控制異養(yǎng)反硝化只到亞硝態(tài)氮這個步驟，接下來的脫氮由厭氧氨氧化菌來接力完成，可以起到節(jié)省碳源的目的，這一過程稱為“短程反硝化"。

三、生物酶催化劑

生物酶催化劑改變系統(tǒng)菌群結(jié)構(gòu)，加速短程硝化-短程反硝化，激活厭氧氨氧化反應(yīng)，增強(qiáng)系統(tǒng)脫氮效率，減少碳源、減少剩余污泥量、降低曝氣，從而升級系統(tǒng)，降低成本消耗。

四、為了實現(xiàn)短程硝化淘汰亞硝酸鹽氧化菌，可以通過泥齡、PH、游離氨濃度、溶解氧等進(jìn)行初步控制

泥齡：氨氧化菌的繁殖周期比亞硝酸鹽氧化菌短，通過縮短泥齡，可以限制亞硝酸鹽氧化菌的數(shù)量，使氨氧化菌成為優(yōu)勢菌種，逐步淘汰亞硝酸鹽氧化菌。

PH：氨氧化菌的最適宜PH值在7.5-8.5，而亞硝酸鹽氧化菌的最適宜PH值在6-7.5，所以提高PH到8左右時，可以有效的抑制亞硝酸鹽氧化菌，同時也可以提高游離氨的濃度，氨氧化菌對游離氨的毒性耐受力比亞硝酸鹽氧化菌更強(qiáng)，這樣也使得氨氧化菌更易成為優(yōu)勢菌種。

溶解氧：氨氧化菌對溶解氧的親和力比亞硝酸鹽氧化菌更強(qiáng)，可以通過間歇曝氣或階段曝氣，將溶解氧控制在0.5mg/L以下，會產(chǎn)生明顯的亞硝酸鹽積累，與短程硝化思路類似。

五、為實現(xiàn)短程反硝化，控制異養(yǎng)反硝化只到亞硝態(tài)氮這個步驟：

①反硝化過程中，硝酸鹽的存在會抑制亞硝酸鹽的還原，因為反硝化細(xì)菌會優(yōu)先利用硝態(tài)氮，當(dāng)硝酸鹽基本被還原完畢后，才會利用亞硝酸鹽，因此才會出現(xiàn)短時的亞硝酸鹽氮的累積；

②當(dāng)進(jìn)水碳源不足時，C/N比在2-3，反硝化過程會產(chǎn)生穩(wěn)定的亞硝態(tài)氮積累現(xiàn)象，低碳氮比也有利于短程硝化和異養(yǎng)反硝化的共存；

③反硝化的最適宜PH在7-8之間，當(dāng)高于或低于這個區(qū)間，會產(chǎn)生亞硝態(tài)氮的積累。

結(jié)論： 生物酶催化劑改變系統(tǒng)菌落結(jié)構(gòu)，具有節(jié)能和降低碳源消耗的實際價值。