硝化細菌屬于自養型細菌，原核生物，包括兩種完全不同的代謝群：亞硝酸菌屬及硝酸菌屬。這兩類菌通常生活在一起，避免了亞硝酸鹽在池塘中的積累，有利于機體正常生長。池塘中的氨或銨鹽必需在以上兩類細菌的共同作用下才能轉變為硝酸鹽，從而增加藻類可利用的氮素營養。時至今日，人們尚未發現一種硝化細菌能夠直接把氨轉變成硝酸，所以說，硝化作用必須通過這兩類菌的共同作用才能完成。

硝化細菌在自然界氮素循環中具有重要作用。

硝化細菌的生命活動：亞硝酸細菌(又稱氨氧化菌)，將氨氧化成亞硝酸。反應式：

2NH3+3O2→2HNO2+2H2O

硝酸細菌(又稱亞硝酸氧化菌)，將亞硝酸氧化成硝酸。反應式：

HNO2+1/2O2= HNO3

這兩類菌能分別從以上氧化過程中獲得生長所需要的能量，但其能量利用率不高，故生長較緩慢，其平均代時(即細菌繁殖一代所需要的時間)在10小時以上。

很多人用過硝化細菌，覺得效果不如預期。為啥呢?一就是溶解氧，硝化細菌需要溶氧足;二是硝化細菌的繁殖很慢。所以當你亞硝酸鹽高時，才想到硝化細菌，那基本沒用了，硝化細菌用在預防上面效果好。

硝化菌的培養相對于異養菌來講比較難，硝化菌的培養過程同時也是污泥的馴化過程。硝化細菌的培養應遵循循序漸進、有的放矢、精心控制的的原則，出水穩定后并逐步增加原水的進水量。

每次增加的進水量為設計進水量的5—10%，每增加一次應穩定2-3個周期或2天左右，發現系統內或出水指標上升應繼續維持本次進水量，直至出水指標穩定，如出水指標一直上升，應暫停進水，待指標恢復正常后，進水量應稍微減少，或略大于上周期進水量。以此類推，最終達到系統設計符合。

根據影響硝化菌生長的因素來確定硝化菌培養時應控制的指標：

1、溫度

在生物硝化系統中，硝化細菌對溫度的變化非常敏感，在5～35℃的范圍內，硝化菌能進行正常的生理代謝活動。當廢水溫度低于15℃時，硝化速率會明顯下降，當溫度低于10℃時已啟動的硝化系統可以勉強維持，硝化速率只有30℃時的硝化硝化速率的25%。盡管溫度的升高，生物活性增大，硝化速率也升高，但溫度過高將使硝化菌大量死亡，實際運行中要求硝化反應溫度低于38℃。

例如高氨廢水工程的調試應盡量選擇氣溫15度以上的季節，如果必須在冬季啟動，應盡量選用高氨污水廠的菌種，或有保溫、加溫措施的系統。

2、pH值

硝化菌對pH值變化非常敏感，****pH值是8.0～8.4，在這一****pH值條件下，硝化速度，硝化菌****的硝化速度可達****值。在硝化菌培養時，如果進水pH值較高，能夠達到8.0左右最好，如果達不到也不應刻意追求，只要系統內pH值不低于6.5即可，如低于此值，應及時補充堿度，如NaOH、Na2CO3等。

3、溶解氧

氧是硝化反應過程中的電子受體，反應器內溶解氧高低，必會影響硝化反應的進程。在活性污泥法系統中，大多數學者認為溶解氧應該控制在1.5～2.0mg/L內，低于0.5mg/L時硝化反應趨于停止。當前，有許多學者認為在低DO（1.5mg/L）下可出現SND（同步硝化反硝化）現象。在DO＞2.0mg/L，溶解氧濃度對硝化過程影響可不予考慮。但DO濃度不宜太高，因為溶解氧過高能夠導致有機物分解過快，從而使微生物缺乏營養，活性污泥易于老化，結構松散。此外溶解氧過高，能量消耗過大，在經濟方面也不合適。

4、生物固體平均停留時間（污泥齡）

為了使硝化菌群能夠在連續流反應器系統存活，微生物在反應器內的停留時間（θc）N必須大于自養型硝化菌最小的世代時間（θc）minN，否則硝化菌的流失率將大于凈增率，將使硝化菌從系統中流失殆盡。一般對（θc）N的取值，至少應為硝化菌最小世代時間的2倍以上，即安全系數應大于2。

5、重金屬及有毒物質

有毒物質除了重金屬外，對硝化反應產生抑制作用的物質還有：高濃度氨氮、高濃度硝酸鹽有機物及絡合陽離子等。

6、COD/BOD

如果系統內COD/BOD較高，系統內的異養菌就會與硝化菌爭奪溶解氧，由于異養菌的數量遠遠大于硝化菌，硝化菌常常在系統內COD/BOD較高的情況下得不到一定的溶解氧，而無法生長增殖。一般系統內BOD（筆者個人傾向于COD）高于20mg/l，就會對硝化菌產生抑制。如果進水COD/BOD 過高或碳氮比較高，硝化菌的培養就必須通過延時曝氣來實現，即系統內COD/BOD 已經合格或處于較低水平時，繼續曝氣，給予硝化菌足夠的生長時間，曝氣時，同樣要控制好溶解氧，盡量低于3mg/L，防止污泥加速老化。

7、氨氮濃度

在系統氨氮濃度200mg/L時硝化菌就會被抑制，因此建議系統內氨氮濃度不高于150mg/L，在高氨污水處理中，由于進水氨氮濃度高，如果不注意，幾個周期下來氨氮濃度就會升高到一定程度，常常在A池高于200mg/L，因此在硝化菌培養過程中以及正常運行時，應始終維持系統出水氨氮濃度在工藝要求指標以內，保證從調試開始，系統即出合格水。結合以上幾種因素，在培養硝化菌時，應盡量創造其生長的有利條件，制定出****方案。

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