主题：可生化污水中硝基氮的生物降解技术路线和原理（之三）强微环保反硝化细菌

4、总氮中硝基氮（NO2+NO3）的生物脱除方法和原理

⑴ 硝基氮的脱除方法有以下几种：
     将硝基氮转化成氮气，一般来说，目前只有生物转化的方法，没有化学转化的方法；这就是反硝化细菌的反硝化作用；
     方法方式有如下几种：
     一是生物脱除：厌氧或缺氧反硝化作用：在缺氧条件下，经反硝化作用，将硝基氮转化成氮气，需要相对严格的缺氧环境，和碳源的支持，脱除速度慢，需要较长的时间，例如传统的沼气池或罐，以及A/O工艺中的缺氧池组（设计容量至少是好氧池的两倍以上），反硝化作用后，可提高污水的总碱度和PH值；
     强微公司可生产供应传统的缺氧反硝化细菌产品：“强微反硝化细菌”；
     二是生物脱除：好氧反硝化作用：在有氧条件下，溶解越高越好，经好氧反硝化作用将硝基氮转化成氮气挥发掉，这需要曝气供氧支持以及碳源支持，脱除速度高，效率高，反应彻底，反硝化作用后，可提高污水的总碱度和PH值；
     强微公司有专业的好氧反硝化细菌产品：“强微复合好氧反硝化细菌”；
     三是生物脱除：短程硝化和反硝化作用：短程硝化是指NH3生成亚硝酸根，不再生产硝酸根；而由亚硝酸根直接生成N2，称为短程反硝化。短程硝化反硝化是指NH3---NO2----N2，即可以从水中氨氮去除的一种工艺。
     强微公司有专业的“强微短程硝化和反硝化细菌”可一次性将氨氮和硝基氮一网打尽。但其中的鞘氨醇单胞菌会产生黄原胶，会影响后续沉淀效果，所以，一般这个产品不用于污水处理工程（会影响后续终沉池沉淀分离絮团或菌胶团），这个产品一般仅用于景观湖，河道，氧化塘等处理中，效率高速度快；

     四是生物脱除：不需要碳源的自养型好氧反硝化细菌或自养型厌氧反硝化细菌：但市场上暂时没有这类产品供应，希望不久的将来，可以研发出来，这将为污水处理工程节省超大量的碳源成本；

⑵ 反硝化池（挂膜厌氧池或缺氧池）
     传统反硝化环节利用的是厌氧反硝化细菌（土著菌或人工生产的“强微反硝化细菌”），则反硝化池就是厌氧池或缺氧池；
     如果使用“强微复合好氧反硝化细菌”，则反硝化池就是好氧池或曝气池了，脱险硝基氮，产氮气的速度效率更高，比硝化池还可更小一倍，或直接在硝化好氧池中兼反硝化作用，处理更为彻底，和硝化池（好氧池）兼同时进行好氧反硝化脱氮，则也并没有增加曝气电力的消耗，可将传统A/O工艺的整个生化池建设面积，缩小一倍以上；
     无论是缺氧反硝化细菌，还是好氧反硝化细菌，都可以在反硝化池中安装设置复合生物填料（如图），获得挂膜，增加反硝化细菌生物量，促进反硝化脱硝基氮的效率；

⑶ 可生化污水中硝基氮的反硝化作用原理

① 传统的反硝化池是缺氧池（现代对应的是高效率的好氧反硝化曝气池）
     传统反硝化环节，是在缺氧池区．在厌氧反硝化细菌的作用下进行反硝化脱氮，将硝基氮转化成氮气挥发掉，强微可生产供应：厌氧反硝化细菌200亿/克规格供应；
     如果使用“强微复合好氧反硝化细菌”，则可改变传统，在硝化池（曝气池）中就可以兼着进行高效的有氧反硝化作用，且反应速度极快，可达10～20ppm/h的速率降解硝基氮；这样，至少可节省A/O工艺建设面积一半以上；

② 反硝化作用的化学反应总式为：

2 NO3 + 10 e + 12 H → N2 + 6 H2O

     这其中包括以下四个还原反应：
     硝酸盐（NO3）还原为亚硝酸盐（NO2）：2 NO3 + 4 H + 4 e → 2 NO2 + 2 H2O
     亚硝酸盐（NO2）还原为一氧化氮（NO）：2 NO2 + 4 H + 2 e → 2 NO + 2 H2O
     一氧化氮（NO）还原为一氧化二氮（N2O）：2 NO + 2 H + 2 e → N2O + H2O
     一氧化二氮（N2O）还原为氮气（N2）：N2O + 2 H + 2 e → N2 + H2O
     以上四个反应均将硝酸盐（NO3）作为电子传递链(ETC)的最终电子受体（TEA, terminal electron acceptor），来完成物质能量交换。

③ 由“缺氧反硝化细菌”、或“好氧反硝化细菌”或“短程硝化和反硝化细菌”来完成：
     需要有机碳源作为电子供体，硝酸盐和亚盐中的N-5和N-3为电子受体，氧原子为受氢体；
     反硝化过程每降解1克硝酸盐，需要BOD2～3克，可提高总碱度3.6克，产生OH根，并表现为PH上升；
     反硝化细菌一般只能把硝基氮NO3-，和亚硝酸基氮NO2-，转化成氮气，挥发到空气中去，但却不能把氨氮NH3/NH4+消除（“强微短程硝化和反硝化细菌”除外）。