I. Хто відіграє основну роль у нітрифікації?
Два типи автотрофних бактерій незамінні і є основними гравцями в нітрифікації:
1. Амоніачні -бактерії (AOB): головна сила на першому етапі, окислення аміачного азоту (NH₄⁺) до нітриту (NO₂⁻)
2. Нітрит{1}}окислювальні бактерії (NOB): основна сила на другому етапі, окислення нітритів (NO₂⁻) до нітратів (NO₃⁻)
Коротко: нітрифікація=Аміак-бактерії, що окислюють + Нітрит-бактерії, що окислюють. Працюючи разом, без цих двох типів бактерій, аміачний азот ніколи не зменшиться.
Характеристики:
• Автотрофні бактерії: не споживають органічні речовини; отримувати енергію шляхом окислення аміачного азоту та рости за допомогою вуглекислого газу.
• Повільний ріст, довгий цикл генерації; вимагає достатнього грязьового віку; непереносимість ударних навантажень; чутливі до токсичності.
II. Повний процес реакції нітрифікації (два етапи)
Крок 1: Нітрифікація (аміак → нітрит)
Роль бактерій, що окислюють аміак: споживає велику кількість кисню, виробляє кислоту та знижує рН.
Крок 2: Нітрифікація (Азот → Нітрит)
Роль нітритоокислюючих бактерій:
Загальний процес: аміачний азот → Нітрит → Нітрат, повністю в аеробному середовищі.
III. Як підтримувати стабільну роботу нітрифікації
1. Достатня кількість розчиненого кисню (DO) є важливою
• Нітрифікація є сильно аеробним процесом
• Контроль DO в аеробних резервуарах: 2,0–3,5 мг/л
• Низький DO: нітрифікація припиняється негайно, аміачний азот перевищує норми
2. Суворий контроль pH і лужності
• Оптимальний pH: 7,5–8,5
• Нітрифікація утворює кислоту, яка споживає лужність
• Недостатня лужність → рН падає → бактеріальна інактивація → аміачний азот не зменшується
• Доповнення лужності: карбонат натрію, бікарбонат натрію
3. Достатній час відстою (SRT) має важливе значення
Нітрифікуючі бактерії ростуть дуже повільно; короткий час відстою призведе до повного виснаження.
• Звичайні муніципальні стічні води: час утворення мулу контролюється на рівні 10–15 днів або більше
• Низь{0}}температурна зима: 15–20 днів
4. Температура має значний вплив
• Оптимальна: 25–30 градусів для найшвидшої нітрифікації
• Нижче 15 градусів Значно знижена активність
• Амоніачний азот важко зменшити взимку, оскільки низькі температури пригнічують нітрифікуючі бактерії.
5. Не допускається використання токсичних речовин
Важкі метали, високий вміст солі, антибіотики, токсичні промислові стічні води та надмірно високий рівень вільного аміаку безпосередньо пригнічують нітрифікуючі бактерії, викликаючи миттєве різке підвищення рівня аміачного азоту.
6. Рівні органічних речовин не повинні бути занадто високими
Нітрифікуючі бактерії є автотрофними і найбільш вразливими до високого ХПК. Надмірна COD → гетеротрофні бактерії конкурують за кисень і життєвий простір → нітрифікуючі бактерії пригнічуються, що призводить до збою нітрифікації.
Високий DO, відповідний рН, достатній вік осаду, стабільна температура, не-токсичність і низький вміст органічної речовини забезпечують стабільне зниження аміачного азоту шляхом нітрифікації.