Teknologi denitrifikasi aerobik

Mekanisme denitrifikasi adalah seperti berikut: Teori awal menunjukkan bahawa elektron - memperoleh keupayaan oksigen terlarut menghalang pemindahan elektron ke nitrat atau nitrit, dengan itu menghalang denitrifikasi. Walau bagaimanapun, kajian baru -baru ini telah menunjukkan bahawa sistem enzim denitrifying bakteria dan sistem pernafasan aerobik wujud bersama. Walaupun nitrogen nitrat dikurangkan, oksigen terlarut juga dikurangkan; Oksigen bukanlah faktor langsung yang menghalang aktiviti enzim atau pengeluaran enzim. Kekurangan sama ada nitrogen nitrogen atau oksigen terlarut mengurangkan pertumbuhan bakteria dan kadar denitrifikasi.

Pada tahun 1980 -an, Robertson et al. melaporkan kewujudan bakteria denitrifying aerobik dan sistem enzim denitrifying aerobik, dan mengesahkan kewujudan *thiosphaera pantotropha *(kini dinamakan semula *paracoccus denitrifications *). Semasa pertumbuhan, kadar pertumbuhan lebih tinggi apabila O2 dan NO3 wujud bersama daripada sama ada hadir sahaja. Badan penyelidikan yang semakin meningkat telah menunjukkan kewujudan denitrifikasi aerobik dalam bakteria dan mengenal pasti beberapa bakteria yang mempamerkan kadar denitrifikasi yang tinggi di bawah keadaan aerobik.

① Laluan pernafasan bakteria denitrifying aerobik

Dalam laluan pernafasan hipotetikal bakteria denitrifying aerobik, kedua -dua nitrogen nitrat dan oksigen boleh bertindak sebagai penerima elektron akhir. Elektron boleh dipindahkan dari substrat bahan organik yang dikurangkan ke oksigen, dan juga nitrat nitrogen, nitrogen nitrit, dan nitrous oksida, mengurangkannya dengan sewajarnya.

② Proses denitrifikasi dan enzim pemangkin

Proses denitrifikasi bakteria denitrifying aerobik melibatkan empat langkah pengurangan: dikatalkan oleh reduktase nitrat, reduktase nitrit, reduktase nitrik oksida, dan reduktase nitrous oksida.

Nitrat reductase: mengurangkan nitrat ke nitrit;

Nitrite reductase: bakteria denitrifying aerobik terutamanya mempunyai dua jenis reduktase nitrit: satu adalah cytochrome (CD), dan yang lain adalah tembaga larut - yang mengandungi enzim. Ia mengurangkan nitrit kepada nitrik oksida (NO);

Nitrik oksida reduktase: mengurangkan nitrik oksida kepada nitrous oksida;

Nitric oxide reductase: Reductase nitrous oksida bakteria denitrifying aerobik adalah tembaga - yang mengandungi protein yang terletak di periplasma. Di bawah oksigen - yang mengandungi keadaan, reduktase nitrous oksida dalam sel -sel denitrifying paracoccus aktif, mampu secara serentak mengurangkan kedua -dua gas NO dan NO2 ke N2.

③ Jenis dan sumber bakteria denitrifying aerobik

Bakteria denitrifying aerobik kebanyakannya terdapat dalam genera seperti *pseudomonas *, *alcaligenes *, *paracoccus *, dan *bacillus *. Mereka adalah sejenis bakteria denitrifying heterotropik yang aerobik atau fakultatif aerobik dan menggunakan karbon organik sebagai sumber tenaga.

① Prinsip mencerminkan perbezaan produk

Umumnya, produk utama denitrifikasi aerobik adalah N₂o, sementara denitrifikasi anaerobik terutamanya menghasilkan N₂ dan sejumlah kecil N₂o dan tidak. Ini mencerminkan potensi perbezaan dalam aktiviti sistem enzim denitrifying dan laluan pengangkutan elektron di bawah keadaan aerobik dan anaerobik, yang membawa kepada produk akhir yang berbeza.

② Prinsip nitrifikasi serentak dan denitrifikasi

Bakteria denitrifying aerobik boleh menjalankan denitrifikasi di bawah keadaan aerobik, yang membolehkannya berlaku serentak dengan nitrifikasi. Ini memecahkan tanggapan tradisional bahawa nitrifikasi memerlukan proses aerobik dan denitrifikasi memerlukan proses anaerobik. Ini mungkin kerana bakteria denitrifying aerobik mempunyai sistem enzim yang unik dan laluan metabolik, membolehkan mereka secara berkesan menjalankan tindak balas denitrifikasi dalam persekitaran aerobik.

③ Penukaran langsung prinsip ammonium nitrogen

Bakteria denitrifying aerobik boleh secara langsung menukar nitrogen ammonium ke dalam produk gas di bawah keadaan aerobik. Ini menunjukkan bahawa mereka mempunyai mekanisme metabolik yang unik yang mampu menyelesaikan satu siri penukaran ammonium nitrogen dalam persekitaran aerobik, mengelakkan proses kompleks yang pertama menjalani nitrifikasi dan kemudian denitrifikasi.

④ Prinsip Penggunaan Pemeriksaan Elektron dan Oksigen

Dalam proses denitrifikasi bakteria denitrifying aerobik, kedua nitrat nitrogen dan oksigen boleh bertindak sebagai penerima elektron akhir. Semasa mengeluarkan nitrogen nitrat, oksigen juga dimakan. Ini menunjukkan bahawa rantaian pengangkutan elektron pernafasan mereka secara fleksibel boleh memindahkan elektron kepada penerima yang berbeza berdasarkan kehadiran nitrogen nitrat dan oksigen dalam alam sekitar, mencapai penyingkiran nitrogen dan penggunaan oksigen.

Dasar teoretikal denitrifikasi aerobik agak jelas, tetapi setakat ini, tiada aplikasi kejuruteraan praktikal telah diperhatikan, dan penyelidikan eksperimen yang berkaitan kurang. Jika anda menjumpai produk yang berkaitan, anda boleh mencubanya, tetapi hanya membayar jika ia berkesan. Jangan tertipu oleh beberapa syarikat alam sekitar.

Sekiranya teknologi denitrifikasi aerobik dapat dilaksanakan dengan jayanya dalam projek rawatan air, ia akan menjadi rangsangan besar kepada teknologi rawatan biologi dalam industri perlindungan alam sekitar, menjadikan peredaran cecair nitrifikasi tidak perlu.