生活污水处理硝化菌降氨氮反应原理

硝化作用分为两个阶段，即亚硝化（氨氧化）和硝化（亚硝酸氧化），分别由两类化能自养微生物完成，亚硝化细菌进行氨的氧化，硝化细菌完成亚硝酸氧化。甘度研发的微生物污水处理菌种－硝化细菌，其主要解决污水中氨氮超标问题，其主要优势是见效快，去除率高（可达98%）达标周期短，稳定性好，一次投加无后续添加（节省成本），抗冲击负荷性好，可快速恢复系统稳定，所以受到很多厂长和污水师的青睐，那么硝化细菌它是怎么一个怎样的反应机制呢？今天来给大家详细介绍一下。

 

应用范围：各种二级处理工艺中好氧处理阶段，广泛应用生活污水、食品加工厂、屠宰废水、养殖场废水、焦化废水、制革废水、印染废水、垃圾渗滤液等高氨氮废水处理。

 

一、微生物氧化氨过程的化学表达

1）在好氧条件下：

①（NH4+）＋2O2 → （NO2-）＋2H2O

② 2（NO2-）＋O2 → 2NO3-

2）在厌氧条件下：

③（NH4+）＋（NO2-） → N2＋2H2O

④ 5（NH4+）＋3（NO3-）→ 4N2＋9H2O＋2H+

其中①②是由亚硝化细菌和硝化细菌分别完成，限制其反应的步骤是亚硝化细菌进行氨的氧化，其反应速率决定了整个总过程的速度。

 

二、图解亚硝化细菌的氨氧化机制

1）首先，在氨单加氧酶的作用下，将氨催化氧化成羧氨，再经过羧氨氧化还原酶催化氧化羧氨为亚硝酸，步骤如图：

 

 

三、硝化作用中三种酶

1）氨氮加氧酶AMO：

AMO只能催化非离子氨（NH3）氧化，而不能催化离子氨（NH4+）氧化，而在环境中NH4+与NH3的动态平衡中，倾向于NH4+的方向，使得NH3的浓度很低，这也是在硝化作用中氨的氧化成为限速步骤的原因。此外，AMO催化氨氧化过程中，只能将O2中的一个O原子加入到NH3中形成羧氨（NH2OH）另外一个O原子形成水，因此需要额外的一对电子，除了NH3外，AMO还可以氧化C-H键和C-C键。

2）羧氨氧化还原酶HAO：

HAO可以氧化羧氨，并释放出2对电子，其中一对直接用干NH3的氧化，另一对用于细菌质的合成以及ATP的产生。

3）亚硝酸盐氧化还原酶（NOR）：

NOR是由3个不同亚基组织的三聚体膜结合蛋白复合体，含有铁、铜、硫和铜离子，其可以催化亚硝酸盐的氧化也可以催化亚硝酸盐的还原，因为其在亚基组成上与异化硝酸盐还原酶很相似。