甘度硝化细菌氨氮降解反应原理

2025-07-20 07:37:16

微生物污水处理菌种-硝化细菌,是主要解决污水中氨氮超标问题的,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。硝化细菌它是怎么一个反应机制呢?

工具/原料

微生物硝化细菌

化学表达式

1、好氧条件①(NH4+)+2O2 → (NO2-)+2H2O② 2(NO2-)+O2 → 2NO3-

2、厌氧条件③(NH4+)+(NO2-) → N2+2H2O④ 5(NH4+)+3(NO3-)→ 4N2+9H2O+2H+

3、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。

反应机制

1、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

硝化作用的酶

1、氨氮加氧酶AMOAMO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HAOHAO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。

参数分析

1、pH值:作用范围为6~9之间,最佳使用范围在7.8~8.2之间

2、温度:作用范围在10℃~35℃之间,最佳作用温度为25-30℃。高于40℃会导致细菌内酶的变性;低于10 ℃时,细胞生长会受到很大的限制

3、溶解氧:在污水处理中的反硝化池,溶氧量为0.5毫克/升以下

4、盐度:在海水和淡水中都适用,最高可耐受35g/L的盐度(以氯化钠计)

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