目前在国内外水处理行业,厌氧氨氧化菌的厌氧氨氧化已经是家喻户晓的概念。我们都知道厌氧氨氧化能成功减少污水厂六成的能源消耗、节省一至两倍的开销,也减少了九成的二氧化碳排放,成为当下国际上研究非常火热的课题。在目前的污水处理领域,如果说不知道厌氧氨氧化技术,真觉得有点不好意思。厌氧氨氧化是未来概念厂的主导技术,南京皮革厌氧氨氧化菌检测,南京皮革厌氧氨氧化菌检测。降低能耗:由于厌氧氨氧化工艺是在厌氧条件下直接将氨氮和亚硝氮转化成氮气,同时在好氧段只需将氨氮氧化为亚硝氮,省略后续亚硝氮氧化为硝态氮,所以节省了曝气量;能源回收:厌厌氧氨氧化菌将传统反硝化过程所需的外加碳源全部省略,污水中的有机物可比较大限度的进行回收产甲烷,而不是被氧化成二氧化碳。产生的甲烷又可以作为能源重新利用,从而使污水变废为宝,成为“液体黄金”,南京皮革厌氧氨氧化菌检测。因此说,厌氧氨氧化的出现使得污水处理厂从耗能除污的末端,有机会转化为零能耗或者能量输出的化工厂。 质量好的厌氧氨氧化菌富集培养物应当具有高活性和高密度的特点。南京皮革厌氧氨氧化菌检测
厌氧氨氧化菌的有机物控制。厌氧氨氧化菌是以CO2作为惟一碳源的无机自养型细菌。有机物会对厌氧氨氧化的富集培养产生负面影响。其影响的机理主要可归结为厌氧氨氧化菌与反硝化菌的竞争。在富集培养过程中,宜对有机物进行控制。对于低C/N废水,通过前置SHARON工艺可将大部分有机物去除,为后续厌氧氨氧化工艺提供质量的进水水质。另一方面,若厌氧氨氧化菌能够利用有机物,理论上其细胞产率可明显提高,这对推广应用厌氧氨氧化工艺具有重要的现实意义。有鉴于此,不少研究者对其进行了探索研究。研究发现,添加丙酸长期(150天)富集培养时(富集培养物中Candidatus“Brocadiaanammoxidans”含量为80%),厌氧氨氧化菌可以亚硝酸盐或硝酸盐为电子受体氧化丙酸,其氧化丙酸的速率高达nmol/(min·mg菌体蛋白)。富集培养后,优势菌群转变为Candidatus“Anammoxoglobuspropionicus”(富集培养物中厌氧氨氧化菌含量仍约为80%,反硝化菌含量始终维持在2%),对有机物具有较大的亲和力。同样,添加乙酸进行富集培养也获得了类似的结果,富集培养物中的优势菌群转变为Candidatus“Brocadiafulgida”,具有自发荧光(autofluorescence)的特性。 福建化工厌氧氨氧化菌检测厌氧氨氧化菌怎么培养?
厌氧氨氧化菌非常实际的应用在于污水的处理。污水厂和一些制造化肥或精炼石油的工厂会产生数百万升富含氨的废水,所有的这些含氮废水都需要降解掉。传统方法是使用硝化菌将氨转换成亚硝酸盐或硝酸盐,然后反硝化菌再将其还原成氮气。硝化过程的微生物需要氧气,并且需要巨量的氧气,因此一些机器就要耗费大量的电来为这些污泥进行曝气。不但如此,反硝化过程还需要外碳源,例如甲醇,甲醇燃烧又会产生二氧化碳。所以,这种工艺是代价高昂的,不仅占用大量空间还对环境不好。而厌氧氨氧化污水处理工艺的形成,提供了重要的优势。厌氧氨氧化菌能够利用氨作为他们的能源,这就不需要再用昂贵的甲醇。并且该反应不需要氧气,所以厌氧氨氧化工艺会消耗更少的电量。该工艺不仅不产生二氧化碳,反而还会消耗它,所以该工艺是非常环保的。总之,与传统的工艺相比,厌氧氨氧化工艺会减少90%的运行费并节省50%的空间面积。
厌氧氨氧化工艺的提出到现在己经有十余年了,与传统的硝化反硝化工艺或同时硝化反硝化工艺相比,厌氧氨氧化具有不少突出的优点:(1)无需外加有机物作电子供体,既可节省费用,又可防止二次污染;(2)厌氧氨氧化可使耗氧能耗大为降低;(3)氨厌氧氧化的生物产酸量大为下降,产碱量降至为零,可以节省中和试剂。厌氧氨氧化技术的应用有着良好的发展前景和优点,但还未能在生物脱氮工程实践中得到普遍应用,从目前国内外的研究情况来看,主要存在以下不足:(1)自养型ANAMMOX细菌生长缓慢,启动时间长,为使ANAMMOX污泥保留在反应器中以得到足够多的生物量,需要有效的截流污泥。若结合MBR法势必能解决此问题。(2)ANAM—MOX过程的微生物转化以及细菌的分子生物学研究有待于进一步的深入。(3)对反应中间产物的转化方式和途径,及其对阻止用还没有完全清楚(比如ANAMMOX过程中会产生大量亚硝酸盐),需进一步探索。(4)缺乏对工艺的性能、影响因素和优化方法及其技术经济评价的成熟方法。ANAM—MOX新工艺没有完全实现实际废水的脱氮处理,工程应用少。 厌氧氨氧化菌的培养以及影响因素。
厌氧氨氧化菌在氮循环中的作用:电子显微镜有助于揭开未知世界。一次近距离的观察发现,这些微生物体都居住在一个陌生的、内部的、膜结合的隔室内。这是个很大的惊喜,因为就好像跟人类本身细胞一样,只有更加复杂(或真核)的细胞才有这种隔室,我们称为细胞器。简单的“原核”细胞和细菌都没有细胞器。目前我们只知道一种菌,浮霉菌,具有这种结构,因此证明这种微生物属于该门。浮霉菌非常奇特,因为它同时含有生活中细菌、zhengjun和古菌三大菌属的功能,因此有些人认为该菌在早期可能跟三大菌属是同一个祖先。DNA的研究将它们明确归类为细菌属。但是他们的内部细胞器使它们更像zhengjun。同时,该微生物细胞壁中缺少刚性聚合肽聚糖,这使得它们又类似于单细胞膜的古菌。Strous说“它们的出现模糊了细菌的定义”。我们并不知道浮霉菌能否进行厌氧氨氧化反应,但Kuenen的团队用氨和亚硝培养出了厌氧氨氧化菌,并观察到培养底物的消失。基因分析证实了该微生物,它们临时命名为Brocadiaanammoxidans;anammoxidans是它们独特的生物化学特性,Brocadia是它们被发现的地方,由于该菌鲜红的颜色从而留给研究者们美好而深刻的印象。 在生物滤池中,Fe2+对厌氧氨氧化菌的活性与增殖等的促进作用使形成的生物膜转变为红色且更加紧实。南京皮革厌氧氨氧化菌检测
厌氧氨氧化是微生物领域和环境领域的重大发现,在环境工程中具有重大开发价值。南京皮革厌氧氨氧化菌检测
厌氧氨氧化菌的发现之旅:用于污水处理的微生物一直存在于自然界,但进入污水领域大显神通则因为人类的认识有早晚,则入门有先后。比如20亿年前就蓬勃存在的光合细菌,上世纪70年代起就成功用于有机废水工艺。但是一样普遍地存在于自然界中的厌氧氨氧化菌,其发现和应用就戏剧曲折多了。1977年,科学家推测自然界中可能存在化能自养微生物将NH4+氧化成N2,但一直没有实验证据支持,一直到上世纪80年代末,在荷兰代夫尔特一个酵母厂的污水脱氮流化床反应器中,一个奇怪的现象被发现了,反应器中NH4+消失的同时有N2生成,可以判断这里面存在之前科学家推测的厌氧氨氧化反应。科学家经过3年的重复,于1990年确证了这个代谢路径的存在,与硝化作用相比,厌氧氨氧化以亚硝酸盐取代氧,改变了末端电子受体;与反硝化作用相比,以氨取代有机物,改变了电子供体,化学反应式是这样的:NH4++NO2-→N2+2H2O但这种神奇的细菌不容易控制,采用传统的系列稀释分离、平板划线分离、显微单细胞分离等微生物分离方法都以失败告终,1999年,荷兰科学家利用密度梯度离心的方法,得到了厌氧氨氧化菌,约200到800个细胞中只含有1个污染细胞。 南京皮革厌氧氨氧化菌检测
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