前沿关注 短程反硝化工艺亚硝酸盐积累机制

1 酶活性

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+ _8 d+ a# O( X; x  W生化反应的速率与酶的活性有关,与反硝化过程NO2- -N积累有关的酶是硝酸盐还原酶Nar和亚硝酸盐还原酶Nir。

Nir对环境的变化如温度、pH值.DO等更敏感，相比Nar容易受到抑制,从而出现NO2- -N的积累。
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Li等研究发现高pH值条件下Nir的活性保留仅为9.29%,Nir活性受到严重抑制造成NO2- -N积累。

+ c/ i9 G6 o; I& ?" y/ D2 电子竟争

5 c' q. ~& u0 P- ?7 yNO3- -N还原为NO2- -N和NO2- -N进一步

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还原为N2,都需要电子供体,在电子供体受限时就容易出现亚硝酸盐积累。研究表明当硝酸盐存在时,NO3- -N优先NO2- -N还原,从而造成NO2- -N的累积。

9 f5 Q- R2 z) T  M7 C) j5 YPan等发现在低PH值条件下反硝化还原酶之间的电子竟争更加激烈,从而导致中间产物亚硝酸盐的积累。
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3 微生物种类
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6 {, d  i- Y% B4 S+ Q/ v反硝化过程中的NO2- -N积累与微生物种类有关。

' ?  R8 f* h& a9 y. c) y! `Lu等将反硝化微生物按其对含氧化合物的还原能力可分为以下5类：
( L& e1 m1 A& [( p/ ~; _完全反硝化菊(能完全还原NO3- -N和NO2- -N为N2)、
不完全反硝化菌(只能还原NO3- -N为NO2- -N)、
9 J# D: ^5 D: \# {专性亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为N2)、
不完全亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为NO)、
非反硝化菊(不能还原NO3- -N和NO2- -N)。
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* ^( \3 u3 R0 l: t7 J其中不完全反硝化菌只能将NO3- -N还原为NO2- -N,如Acidouorax facilis、Cilrobacter dinersus、Enterobacter agglomerans等,这类细菌细胞内缺少关键的亚硝酸盐还原酶,从而导致NO2- -N的积累。

在实际运行中,不同的接种污泥种类.进水水质.碳源类型,运行方式等均会影响到系统的微生物种类和种群结构,反硝化细菜的比例及反硝化能力的不同会使得NO3- -N和NO2- -N的还原途率不同,从而出现不同程度的亚硝酸盐积累。

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2 \( z; |- b/ S* t! S9 w; E" K9 C本文内容节选于：短程反硝化工艺的研究进展与展望，作者：田夏迪等