I. Кто играет основную роль в нитрификации?
Два типа автотрофных бактерий незаменимы и играют главную роль в нитрификации:
1. Бактерии,-окисляющие аммиак (AOB). Основная сила на первом этапе — окисление аммиачного азота (NH₄⁺) до нитрита (NO₂⁻).
2. Бактерии, окисляющие - нитриты (NOB). Основная сила на втором этапе — окисление нитрита (NO₂⁻) до нитрата (NO₃⁻).
Короче говоря: нитрификация=аммиак-бактерии, окисляющие + нитриты-окисляющие бактерии. Работая вместе, без этих двух типов бактерий аммиачный азот никогда не уменьшится.
Характеристики:
• Автотрофные бактерии: Не потребляют органические вещества; получают энергию за счет окисления аммиачного азота и растут с использованием углекислого газа.
• Медленный рост, длительный цикл генерации; требует достаточного возраста бурового раствора; непереносимость ударных нагрузок; подвержен токсичности.
II. Полный процесс реакции нитрификации (два этапа)
Шаг 1: Нитрификация (аммиак → нитрит)
Роль бактерий, окисляющих аммиак: Потребляет большое количество кислорода, производит кислоту и снижает pH.
Шаг 2: Нитрификация (Азот → Нитриты)
Роль нитритокисляющих бактерий:
Общий процесс: Аммиачный азот → Нитриты → Нитраты, полностью в аэробной среде.
III. Как поддерживать стабильную работу нитрификации
1. Достаточное количество растворенного кислорода (DO) имеет важное значение.
• Нитрификация — это сильно аэробный процесс.
• Контроль растворенного кислорода в аэробных резервуарах: 2,0–3,5 мг/л.
• Низкое содержание растворенного кислорода: нитрификация немедленно прекращается, аммиачный азот превышает стандарты.
2. Строгий контроль pH и щелочности.
• Оптимальный pH: 7,5–8,5.
• Нитрификация производит кислоту, которая поглощает щелочность.
• Недостаточная щелочность → pH падает → бактериальная инактивация → аммиачный азот не уменьшается.
• Повышение щелочности: карбонат натрия, бикарбонат натрия.
3. Достаточное время отстоя (SRT) имеет важное значение.
Нитрифицирующие бактерии растут очень медленно; короткое время отстоя приведет к полному истощению.
• Обычные городские сточные воды: время образования осадка контролируется на уровне 10–15 дней или более.
• Низкая-зима: 15–20 дней.
4. Температура оказывает существенное влияние
• Оптимально: 25–30 градусов для быстрой нитрификации.
• Ниже 15 градусов значительно снижается активность.
• Зимой трудно снизить содержание аммиачного азота, поскольку низкие температуры подавляют нитрифицирующие бактерии.
5. Никакие токсичные вещества не допускаются.
Тяжелые металлы, высокое содержание солей, антибиотики, токсичные промышленные сточные воды и чрезмерно высокий уровень свободного аммиака напрямую подавляют нитрифицирующие бактерии, вызывая немедленное резкое повышение уровня аммиачного азота.
6. Уровень органических веществ не должен быть слишком высоким.
Нитрифицирующие бактерии автотрофны и наиболее уязвимы к высокому уровню ХПК. Чрезмерный ХПК → гетеротрофные бактерии конкурируют за кислород и жизненное пространство → нитрифицирующие бактерии подавляются, что приводит к сбою нитрификации.
Высокий раствор кислорода, подходящий уровень pH, достаточный возраст осадка, стабильная температура, не-токсичность и низкое содержание органических веществ обеспечивают стабильное снижение содержания аммиачного азота посредством нитрификации.
