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1.4.3异养硝化在废水脱氮中的应用
目前应用广泛，经济价值高的脱氮方法之一是生物脱氮[35]，现在许多污水生物脱氮研究都涉及到了异养硝化过程，人们清晰的认识到异养硝化作用的重要性，与自养菌相比，异养硝化菌需要的溶解氧低、能受酸性环境、活性高，而这些特性提高了异养硝化在污水脱氮中的应用价值。表1.1比较了污水处理中自养硝化作用与异养硝化作用。
表1.1 污水处理过程中两种硝化作用的比较[36]
工艺参数 自养硝化过程 异养硝化过程
微生物 自养硝化细菌 极特殊的异养硝化菌/好养反硝化菌
温度 低温不宜，最佳温度为35℃～42℃ 能在低温下进行
DO ＞3mg/L 0.5 mg/L～2.8 mg/L
pH 7.0～8.0 6.8～7.5
C/N BOD很低 C/N=2.0～8.2
1.5异养硝化机理
异养硝化菌种类繁多,并且其可以利用的基质范围广泛,如铵、胺、酰胺、N-烷基羟胺、肟、氧肟酸及芳香硝基化合物等[37],这使得异养硝化机理的研究异常困难因此,异养硝化作用的代谢途径还不完全清楚,许多研究者提出了不同的假想途径。Kuenen[38]在他的研究基础上总结出了异养硝化菌在进行硝化作用时的代谢通式,包括无机氮硝化代谢途径(即NH4+→NH2OH→NO2-→NO3-)和有机氮硝化代谢途径( 即RNH2→RNHOH→R- NO→RNO2→NO3-)。在Robertson 等[39]发现了具有异养硝化和好氧反硝化能力的异养硝化菌 T. pantotropha 后,陆续有报道发现类似的异养硝 化 菌, 对 它 们 的 脱 氮 能 力 也 展 开 了 研 究[5,30,31]。Richardson 等[32]在对这类异养硝化菌进行深入研究后, 提出了较为详细的脱氮假想途径，见图1-1。
图1-1 Richardson提出的异养硝化脱氮假想途径
1.6分析方法
1.6.1氨氮的测定 ——纳氏试剂分光光度法
a)方法原理
以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，于波长420nm 处测量吸光度。
b) 分析步骤
在8个50mL比色管中,分别加入0.00ml、0.50ml、1.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml和10.00ml氨氮标准工作溶液，其若对应的氨氮含量分别为0.0μg、5.0μg、10.0μg、20.0μg、40.0μg、80.0μg和100μg，加水至标线。加入1.00ml酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入再加入纳氏试剂1.5ml或1.0ml，摇匀。放置10Min后，在波长420nm下，用20mm比色皿，以水作参比，测量吸光度。
以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的氨氮含量（µg）为横坐标，绘制校准曲。
C）样品测定
清洁水样：直接取 50mL，按与校准曲线相同的步骤测量吸光度。
有悬浮物或色度干扰的水样：取经预处理的水样 50mL（若水样中氨氮浓度超过2mg/L，可适当少取水样体积），按与校准曲线相同的步骤测量吸光度。
d) 空白试验
用水代替水样，按与样品相同的步骤进行前处理和测定。
1.6.2亚硝酸盐氮的测定——分光光度法
a）方法原理
在磷酸介质中pH 值为1.8 时试份中的亚硝酸根离子与4-氨基苯磺酰胺(4-aminobenzenesulfonamide)反应生成重氮盐 它再与N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐[N-(1-naphthyl-1，2-diaminoethane dihydrochlo-ride]偶联生成红色染料，在540nm波长处测定吸光度。如果使用光程长为10mm 的比色皿亚硝酸盐氮的浓度在 0.2mg/L以内其吸光度与含量符合比尔定律。
B）操作步骤
用无分度吸管将选定体积的试份移至50mL比色管(或容量瓶)中,用水稀释至标线,加入显色剂(3.5)1.0mL,密塞,摇匀,静置,此时pH值应为1.8±0.3。