1.背景

當今經(jīng)濟的飛速發(fā)展為人類(lèi)帶來(lái)了更好的物質(zhì)生活條件，也帶來(lái)了一些環(huán)境污染問(wèn)題。生活污水，工業(yè)污水和農業(yè)污水污染了水體，這反過(guò)來(lái)給人類(lèi)帶來(lái)健康問(wèn)題，并影響水的生態(tài)平衡。其中，水體富營(yíng)養化是水污染的普遍現象之一，氨氮濃度是處理富營(yíng)養化污水的重要指標。該生物反硝化法用于去除污水中的氨氮，具有操作簡(jiǎn)單，成本低的特點(diǎn)，廣泛用于水產(chǎn)品的養殖和污水處理中。微生物中的氮循環(huán)主要由生物體內的有機氮合成，氨化，消化，反硝化和固氮組成。污水中的氨氮通過(guò)硝化作用轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽；然后通過(guò)反硝化，最終產(chǎn)生氮氣。硝化細菌的硝化作用是生物脫氮應用中氨氮轉化的關(guān)鍵。因此，對硝化細菌的更深入研究對污水處理中氨氮的去除具有重要意義。本文探討了硝化細菌在廢水氨氮去除中的應用研究現狀。

2.硝化細菌的研究進(jìn)展

硝化細菌分為自養型和異養型。目前，自然界中發(fā)現的大多數硝化細菌是自養硝化細菌，而異養硝化細菌則很少見(jiàn)。自養硝化細菌分為氨氧化細菌（AOB）和亞硝酸鹽氧化細菌（NOB）。這兩種細菌分別參與硝化的氨氧化和亞硝酸鹽氧化階段。 AOB和NOB有9屬20種。為了有效利用硝化細菌接種劑，來(lái)自自然界的研究人員進(jìn)行了豐富，培養，分離，純化，鑒定，包埋和固定化，擴展培養以及混合細菌多樣性研究新發(fā)現菌株的生理特性和反硝化作用。機制。硝化細菌的研究領(lǐng)域包括細菌種類(lèi)的分離與鑒定，代謝機制，基因水平研究，細菌制劑的制備，細菌種類(lèi)的保存以及硝化細菌檢測技術(shù)的研究。目前，硝化細菌的研究已取得一定成果。例如，水產(chǎn)養殖業(yè)經(jīng)常采用人工喂養方法，魚(yú)和其他水產(chǎn)養殖產(chǎn)品的排泄物導致水產(chǎn)養殖水中的氨和亞硝酸鹽超過(guò)標準，導致水產(chǎn)養殖生產(chǎn)能力低下。定期輸入某些硝化細菌可以大大提高水產(chǎn)養殖用水的質(zhì)量，并為水產(chǎn)養殖業(yè)帶來(lái)更高的養殖效益。例如，在專(zhuān)門(mén)養殖觀(guān)賞性水生動(dòng)植物的水族館和魚(yú)塘中，硝化細菌會(huì )及時(shí)清除魚(yú)身上的氨氮，亞硝酸鹽和其他有毒物質(zhì)。此外，利用硝化細菌，活性污泥法，生物濾池和生物膜法去除工業(yè)污水和生活污水中的氨氮也取得了一定的效果。

3.硝化細菌在廢水凈化中的應用情況

硝化細菌主要用于處理水產(chǎn)養殖廢水，工業(yè)廢水和生活污水，其中氨氮和亞硝酸鹽含量過(guò)多。硝化細菌廣泛用于廢水生化處理過(guò)程中。傳統的工藝包括A / O法，A2 / O法，接觸氧化法，SBR法等。此外，新的生物脫氮技術(shù)也在研究和開(kāi)發(fā)中，包括厭氧氨氧化技術(shù)，硝化和反硝化技術(shù)以及短程硝化和反硝化技術(shù)。

4. 硝化細菌污水應用瓶頸

硝化細菌的研究已經(jīng)進(jìn)行了一百多年，但是硝化細菌的工業(yè)應用技術(shù)仍然存在問(wèn)題。在污水凈化應用中仍然存在一些技術(shù)瓶頸。

（1）自身因素的局限性。當前發(fā)現的大多數硝化細菌是自養的和少數異養的。自養硝化細菌具有長(cháng)的繁殖和繁殖周期

（10h以上），生長(cháng)緩慢，自然條件下硝化細菌富集培養和馴化的時(shí)間長(cháng)，有效細胞濃度低，而單個(gè)菌株的擴增培養具有較高的細胞濃度，但其硝化作用是不如豐富培養菌株。另外，異養硝化細菌比自養細菌具有更長(cháng)的生長(cháng)周期，但它們更適應生長(cháng)環(huán)境。

（2）外部因素的局限性。工業(yè)應用中硝化細菌的硝化作用不僅受其自身特性的影響，而且細菌的生長(cháng)和繁殖對外部因素也更加敏感。例如，溫度，pH值，DO，C / N，有機物濃度，消毒劑[8]，有毒物質(zhì)和重金屬[9]將直接影響硝化細菌的硝化作用。

綜上所述，目前市場(chǎng)上硝化細菌種類(lèi)繁多，硝化作用不均，大多采用生物直接注射法。硝化細菌的凈化效果不僅受生長(cháng)環(huán)境的影響，而且主要受細菌特性的影響。就治療效果而言，家用接種劑去除氨氮的效果是中等的。雖然有些進(jìn)口產(chǎn)品效果比較顯著(zhù)，但價(jià)格高。其中，新興市場(chǎng)和諾維信擁有最大的商業(yè)接種劑市場(chǎng)份額。市場(chǎng)上可買(mǎi)到的硝化細菌是復合接種劑，包含多種具有不同功能的細菌成分，例如光合接種劑，枯草芽孢桿菌等。盡管進(jìn)口的復合細菌劑效果良好，但它們并非工業(yè)應用的目標，需要定期添加細菌劑保持。所有出售的細菌制劑都是按照固定比例的細菌類(lèi)別制備的。但是，在處理不同的污水時(shí)，由于水質(zhì)和生長(cháng)條件的不同，復合細菌中的某些成分不僅可以在這種條件下生長(cháng)繁殖，而且還可能在短時(shí)間內腐爛而沒(méi)有效果。在污水處理中。因此，在復合細菌劑的實(shí)際應用中，部分細菌劑是無(wú)效的，在一定程度上浪費資源。原因是注射的細菌劑無(wú)法適應生長(cháng)環(huán)境，也無(wú)法與外界反應。它很難生長(cháng)和繁殖，并逐漸腐爛。因此，它不能長(cháng)時(shí)間保持良好的硝化能力并保持良好的氨氮去除效果。如何獲得能夠在不同的極端條件下適應生長(cháng)的硝化細菌菌株，例如具有耐酸，耐堿，耐高溫，耐低溫，耐鹽濃度高和DO耐受性低的遺傳特征的菌株。當務(wù)之急。這樣，根據處理后的污水的特性制備細菌劑，以確保細菌種的準確有效放置，使細菌種可以在處理目標污水中生長(cháng)繁殖，持續保持一定的硝化作用能力強，達到連續純化的效果。

5.發(fā)展前景

硝化細菌接種物是一種安全性更高的接種物。硝化細菌在污水處理中的應用需要更深入的研究，以獲得更有效的工程應用效果。獲得硝化細菌接種體，其生長(cháng)和繁殖周期較短，有利于擴大栽培，增強硝化活性和適應性。根據不同的污水水質(zhì)，選擇最佳細菌種類(lèi)，配制更高效的復合細菌，使其迅速適應污水環(huán)境，生長(cháng)繁殖，保持更持久，高效的氨氮去除效果。研究人員甚至可以通過(guò)遺傳手段整合硝化細菌的優(yōu)勢基因，以增強細菌因子對生長(cháng)環(huán)境的適應性，提高細菌因子的有效性，降低污水處理成本，并提高去除氨氮的環(huán)保技術(shù)水平。