甘度硝化细菌氨氮降解反应原理
1、好氧条件
①(NH4+)+2O2 → (NO2-)+2H2O
② 2(NO2-)+O2 → 2NO3-
2、厌氧条件
③(NH4+)+(NO2-) → N2+2H2O
④ 5(NH4+)+3(NO3-)→ 4N2+9H2O+2H+
3、其中①②是由亚硝化细菌和硝化细菌分别完成,限制其反应的步骤是亚硝化细菌进行氨的氧化,其反应速率决定了整个总过程的速度。
1、在氨单加氧酶的作用下,将氨催化氧化成羧氨,再经过羧氨氧化还原酶催化氧化羧氨为亚硝酸
1、氨氮加氧酶AMO
AMO只能催化非离子氨(NH3)氧化,而不能催化离子氨(NH4+)氧化,而在环境中NH4+与NH3的动态平衡中,倾向于NH4+的方向,使得NH3的浓度很低,这也是在硝化作用中氨的氧化成为限速步骤的原因。此外,AMO催化氨氧化过程中,只能将O2中的一个O原子加入到NH3中形成羧氨(NH2OH)另外一个O原子形成水,因此需要额外的一对电子,除了NH3外,AMO还可以氧化C-H键和C-C键。
2、羧氨氧化还原酶HAO
HAO可以氧化羧氨,并释放出2对电子,其中一对直接用干NH3的氧化,另一对用于细菌质的合成以及ATP的产生。
3、亚硝酸盐氧化还原酶(NOR)
NOR是由3个不同亚基组织的三聚体膜结合蛋白复合体,含有铁、铜、硫和铜离子,其可以催化亚硝酸盐的氧化也可以催化亚硝酸盐的还原,因为其在亚基组成上与异化硝酸盐还原酶很相似。
1、pH值:作用范围为6~9之间,最佳使用范围在7.8~8.2之间
2、温度:作用范围在10℃~35℃之间,最佳作用温度为25-30℃。高于40℃会导致细菌内酶的变性;低于10 ℃时,细胞生长会受到很大的限制
3、溶解氧:在污水处理中的反硝化池,溶氧量为0.5毫克/升以下
4、盐度:在海水和淡水中都适用,最高可耐受35g/L的盐度(以氯化钠计)