随着经济社会的快速发展,工农业废水中的氮素含量日益增加,含氮物质的超标排放将引起严重的环境问题。因此,对高浓度含氮污水的处理显得尤为迫切。污水中的氮素主要以氨氮和有机氮的形式存在,脱氮是污水处理的一个重要指标,传统的生物脱氮是基于好氧自养硝化作用和厌氧异养反硝化的过程 。如何培植聚合氯化铝污泥菌株，然而,这种传统的工艺水力停留时间长、能耗大,且基建费用高,同时,自养菌在高浓度的氨氮和有机废水中难以存活,从而限制其在处理高浓度氨氮废水中的应用。近年来为了克服这些限制因素,人们开发了一些新型的生物脱氮工艺,包括部分亚硝化、好氧反硝化和厌氧性氨氧化等。
早在1983 年,ROBERTSON 等 筛选得到一株具有异养硝化-好氧反硝化能力的菌株Thiosphaera pantotropha。该菌在好氧生长结束后,就会立即迅速地进行反硝化作用。后来多个种属的具有异养硝化-好氧反硝化的细菌被报道,包括粪产碱菌(Alcaligenes faecalis) 、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri) 、铜绿假单胞菌( Pseudomonas aeruginosa ) 、土壤杆菌属( Agrobacterium sp. ) 、不动杆菌属( Acinetobactersp. )、克雷伯氏肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)、芽孢杆菌属(Bacillus sp. ) 、泛养硫球菌(Thiosphaerapantotropha) 等。异养硝化细菌与自养菌相比,具有更高的生长率,并能利用有机物质作为碳源和能源在有氧条件下将氨氮转变为N2 。此外,反硝化过程中产生的碱性可以部分中和由硝化过程产生的酸。因此,同步硝化反硝化可以实现低运营成本和在一个反应器达到高速脱氮的效果。
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