I. Кой играе основната роля в нитрификацията?
Два вида автотрофни бактерии са незаменими и са основните играчи в нитрификацията:
1. Бактерии, окисляващи амоняк- (AOB): Основната сила в първата стъпка, окисляване на амонячен азот (NH₄⁺) до нитрит (NO₂⁻)
2. Нитрит{1}}окисляващи бактерии (NOB): Основната сила във втората стъпка, окисляване на нитрит (NO₂⁻) до нитрат (NO₃⁻)
Накратко: нитрификация=амоняк-окисляващи бактерии + нитрит-окисляващи бактерии. Работейки заедно, без тези два вида бактерии, амонячният азот никога няма да намалее.
Характеристики:
• Автотрофни бактерии: Не консумирайте органични вещества; получават енергия чрез окисляване на амонячен азот и растат с помощта на въглероден диоксид.
• Бавен растеж, дълъг цикъл на генериране; изисква достатъчна кална възраст; непоносимост към шокови натоварвания; податливи на токсичност.
II. Пълен процес на реакция на нитрификация (две стъпки)
Стъпка 1: Нитрификация (амоняк → нитрит)
Ролята на бактериите, окисляващи амоняка: Консумират големи количества кислород, произвеждат киселина и понижават pH.
Стъпка 2: Нитрификация (азот → нитрит)
Ролята на бактериите, окисляващи нитритите:
Цялостен процес: Амонячен азот → Нитрит → Нитрат, изцяло в аеробна среда.
III. Как да поддържаме стабилна нитрификация
1. Достатъчното количество разтворен кислород (DO) е от съществено значение
• Нитрификацията е силно аеробен процес
• Контрол на DO в аеробни резервоари: 2,0–3,5 mg/L
• Нисък DO: Нитрификацията спира незабавно, амонячният азот надвишава стандартите
2. Стриктен контрол на pH и алкалност
• Оптимално pH: 7,5–8,5
• Нитрификацията произвежда киселина, която изразходва алкалност
• Недостатъчна алкалност → pH спада → бактериална инактивация → амонячен азот не намалява
• Допълване на алкалността: Натриев карбонат, натриев бикарбонат
3. Достатъчното време за утайка (SRT) е от съществено значение
Нитрифициращите бактерии растат много бавно; кратко време на утайка ще доведе до пълно изчерпване.
• Конвенционални общински отпадъчни води: Времето за утайка се контролира на 10–15 дни или повече
• Ниска{0}}температурна зима: 15–20 дни
4. Температурата има значително влияние
• Оптимална: 25–30 градуса за най-бърза нитрификация
• Под 15 градуса Значително намалена активност
• Амонячният азот е трудно да се намали през зимата, тъй като ниските температури потискат нитрифициращите бактерии.
5. Не са разрешени токсични вещества
Тежките метали, високото съдържание на сол, антибиотиците, токсичните промишлени отпадъчни води и прекалено високите нива на свободен амоняк директно инхибират нитрифициращите бактерии, причинявайки незабавно повишаване на нивата на амонячен азот.
6. Нивата на органични вещества не трябва да бъдат твърде високи
Нитрифициращите бактерии са автотрофни и са най-уязвими към висока ХПК. Прекомерно ХПК → хетеротрофните бактерии се конкурират за кислород и жизнено пространство → нитрифициращите бактерии се потискат, което води до неуспех на нитрификация.
Висок DO, подходящо pH, достатъчна възраст на утайката, стабилна температура, не-токсичност и ниско съдържание на органични вещества осигуряват стабилно намаляване на амонячния азот чрез нитрификация.
