هفت عامل موثر بر رشد باکتری های نیتریفیک

دما

در سیستم های نیتریفیکاسیون بیولوژیکی، باکتری های نیتریفیکاسیون به تغییرات دما بسیار حساس هستند. در محدوده 5-35 درجه، آنها می توانند فعالیت های متابولیک فیزیولوژیکی طبیعی را انجام دهند. هنگامی که دمای فاضلاب کمتر از 15 درجه باشد، میزان نیتریفیکاسیون به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. هنگامی که دما زیر 10 درجه است، یک سیستم نیتریفیکاسیون از قبل شروع شده به سختی می تواند عملکرد خود را حفظ کند، با نرخ نیتریفیکاسیون تنها 25٪ از آن در 30 درجه. اگر چه افزایش دما باعث افزایش فعالیت بیولوژیکی و نرخ نیتریفیکاسیون می شود، دمای بیش از حد بالا باعث مرگ تعداد زیادی از باکتری های نیتریفیکاسیون می شود. در عملیات واقعی، دمای واکنش نیتریفیکاسیون باید زیر 38 درجه باشد. بنابراین، راه اندازی پروژه های فاضلاب با آمونیاک بالا باید به طور ایده آل در فصول با دمای هوای بالای 15 درجه برنامه ریزی شود. اگر راه‌اندازی در زمستان ضروری است، باید از سویه‌های-تصفیه‌خانه‌های فاضلاب با آمونیاک بالا یا سیستم‌هایی با اقدامات عایق‌کاری و گرمایشی استفاده شود.

مقدار pH

باکتری های نیتریفیک کننده به تغییرات pH بسیار حساس هستند. مقدار pH بهینه 8.0-8.4 است. تحت این شرایط pH بهینه، نرخ نیتریفیکاسیون و حداکثر نسبت باکتری های نیتریفیک کننده می تواند به حداکثر مقادیر خود برسد. در طول کشت باکتری های نیتریف کننده، pH نفوذی بالا در حدود 8.0 ایده آل است. با این حال، این نباید بیش از حد دنبال شود. حفظ pH سیستم بالای 6.5 کافی است. اگر کمتر از این سطح باشد، قلیائیت، مانند سود سوزآور یا خاکستر سودا، باید به سرعت اضافه شود.

اکسیژن محلول

اکسیژن گیرنده الکترون در فرآیند نیتریفیکاسیون است. سطح اکسیژن محلول در راکتور مستقیماً بر فرآیند نیتریفیکاسیون تأثیر می گذارد. در سیستم های لجن فعال، اکثر محققان معتقدند که اکسیژن محلول باید بین 1.5 تا 2.0 میلی گرم در لیتر کنترل شود. زیر 0.5 میلی گرم در لیتر، نیتریفیکاسیون تمایل به توقف دارد. در حال حاضر، بسیاری از محققان بر این باورند که SND (تخلیه نویز ویژه) می تواند در DO کم (1.5 میلی گرم در لیتر) رخ دهد. هنگامی که DO > 2.0 میلی گرم در لیتر، اثر غلظت اکسیژن محلول در فرآیند نیتریفیکاسیون را می توان نادیده گرفت. با این حال، غلظت DO نباید خیلی زیاد باشد، زیرا اکسیژن محلول بیش از حد می تواند منجر به تجزیه بیش از حد سریع مواد آلی شود که منجر به کمبود مواد مغذی برای میکروارگانیسم ها، پیری آسان لجن فعال و ساختار شل می شود. علاوه بر این، اکسیژن محلول بیش از حد بالا منجر به مصرف بیش از حد انرژی می شود که از نظر اقتصادی نامطلوب است.

عصر لجن

برای اطمینان از بقای باکتری های نیتریف کننده در یک سیستم راکتور جریان پیوسته، زمان اقامت (θc)N میکروارگانیسم ها در راکتور باید بیشتر از حداقل زمان تولید (θc)minN برای باکتری های نیتریفیک کننده اتوتروف باشد. در غیر این صورت، نرخ از دست دادن باکتری های نیتریفیک کننده از نرخ رشد خالص فراتر می رود و منجر به انقراض کامل آنها از سیستم می شود. به طور کلی، مقدار (θc)N باید حداقل دو برابر حداقل زمان تولید باکتری های نیتریف کننده باشد، یعنی ضریب ایمنی باید بیشتر از 2 باشد.

فلزات سنگین و مواد سمی

علاوه بر فلزات سنگین، موادی که نیتریفیکاسیون را مهار می کنند عبارتند از: غلظت بالای نیتروژن آمونیاکی، غلظت بالای مواد آلی نیترات و کاتیون های کمپلکس.

BOD

اگر BOD در سیستم بالا باشد، باکتری های هتروتروف برای اکسیژن محلول با باکتری های نیتریفیک رقابت خواهند کرد. از آنجایی که تعداد باکتری‌های هتروتروف بسیار بیشتر از باکتری‌های نیتریف‌کننده است، باکتری‌های نیتریفیک‌کننده اغلب نمی‌توانند اکسیژن محلول کافی به دست آورند و بنابراین نمی‌توانند در شرایط BOD بالا رشد کرده و تکثیر شوند. به طور کلی، BOD بالاتر از 20 میلی گرم در لیتر، باکتری های نیتریفیک کننده را مهار می کند. اگر مقدار COD یا کربن ورودی خیلی زیاد باشد، باید از طریق هوادهی طولانی‌تر، کشت باکتری‌های نیتروژن‌کننده حاصل شود. این به معنای ادامه هوادهی حتی زمانی که COD سیستم از قبل در محدوده قابل قبول یا در سطح پایین است، اجازه می دهد تا زمان رشد کافی برای باکتری های نیتریف کننده وجود داشته باشد. در طول هوادهی، اکسیژن محلول نیز باید به دقت کنترل شود، در حالت ایده آل کمتر از 3 میلی گرم در لیتر، تا از پیری سریع لجن جلوگیری شود.

غلظت نیتروژن آمونیاک

هنگامی که غلظت نیتروژن آمونیاکی سیستم به 200 میلی گرم در لیتر برسد، باکتری های نیتریفیک مهار می شوند. بنابراین توصیه می شود که غلظت نیتروژن آمونیاکی سیستم از 150 میلی گرم در لیتر بیشتر نباشد. در تصفیه فاضلاب با آمونیاک بالا، به دلیل غلظت نیتروژن آمونیاک ورودی بالا، اگر به دقت نظارت نشود، غلظت نیتروژن آمونیاک می تواند در طی چندین دوره به یک سطح معین افزایش یابد، که اغلب از 200 میلی گرم در لیتر در مخزن A بیشتر می شود. بنابراین، در طول کشت باکتری نیتریفیکاسیون و عملکرد عادی، سیستم باید همیشه غلظت نیتروژن سیستم را حفظ کند. آب واجد شرایط را از ابتدای راه اندازی تولید می کند.