惡劣環境下異養硝化-好氧反硝化菌的研究進展

鄒玉蘭 ，王 瑩 ，陳 虎 ，呂永康

（1.太原理工大學煤科學與技術教育部和山西省重點實驗室，山西太原030024；2.太原理工大學環境科學與工程學院環保產業創新研究院，山西太原030024）

工農業廢水中氨氮的超標排放導致水體富營養化，嚴重威脅人類的生產生活和生態平衡〔1〕。因此，減少工農業污水排放的氨氮含量尤為必要。近年來，生物法處理氨氮因具有成本低、二次污染少等優點而被廣泛使用〔2〕。傳統生物脫氮過程主要由好氧自養硝化和厭氧/嚴格缺氧異養反硝化兩部分構成〔3〕。傳統生物脫氮的兩部分工藝對有機底物和氧氣的需求截然不同，導致操作復雜化和處理成本增加。1985年研究人員發現了一株具有異養硝化-好氧反硝化（HN-AD）能力的脫氮副球菌 Paracoccus denitrificans〔4〕，并首次提出 HN-AD 的概念。 HN-AD 作為一種新型的生物脫氮技術，能夠在好氧條件下利用有機碳源，同時將氨氮徹底轉化為N2，實現COD和氮源的同步脫除，并克服了傳統脫氮過程中嚴格厭氧條件難以控制的限制。而HN-AD菌作為該項技術的主要參與者和完成者被陸續分離，如貪銅菌屬Cupriavidus sp.S1〔5〕、不動桿菌 Acinetobacter sp.JR1〔6〕和假單胞菌屬 Pseudomonas balearicastrain RAD-17〔7〕等。據研究報道，HN-AD菌相比于傳統生物脫氮技術具有如下優良特性：（1）反硝化過程產生的堿能部分中和硝化過程產生的酸〔8〕；（2）可利用有機底物作為能源，使得異養硝化菌的繁殖速度遠高于自養菌〔9〕，提高了對含氮污染物的降解速率并能同時脫氮除碳；（3）硝化和反硝化可在同一反應器和好氧條件下同時進行〔10〕，因此該過程基本無硝酸鹽和亞硝酸鹽的積累。……