特性:同步硝化反硝化(SND)脫氮法。
池水中氮循環有硝化作用和反硝化作用。硝化作用是氧化反應,以氨氮和亞硝酸鹽為電子供應者,氧氣為電子接受者,含氮物由氨氮→亞硝酸鹽→硝酸鹽,作用的微生物若以自營硝化菌區分有氨氧化菌(AOB)和亞硝酸鹽氧化菌(NOB)。從反應式可計算出氨氮氧化成亞硝酸鹽的需氧量高於亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽的需氧量,因此硝化作用在溶氧不足的情況容易產生氨氮累積。而反硝化作用是還原反應,於足夠的電子供應下,亞硝酸鹽和硝酸鹽為電子接受者,含氮物由硝酸鹽還原成亞硝酸鹽,亞硝酸鹽再還原成一氧化二氮,最終還原成氮氣達成脫氮作用。水中溶氧不參與反硝化作用,也就是說進行反硝化作用的微生物可以是厭氧菌,也可以是好氧菌。
葵4由KJ4A菌與KJ4B菌二種芽孢菌組成,KJ4A菌分解氨氮,KJ4B菌能分解亞硝酸鹽與20ppm以上的氨氮。KJ4A菌是好氧氨氧化菌(AOB),也是短程硝化菌,即KJ4A菌進行的是將氨氮氧化成亞硝酸鹽的部份硝化作用,亞硝酸鹽不氧化成硝酸鹽,也因此節省下這一段的溶氧需求。亞硝酸鹽直接由好氧反硝化菌的KJ4B菌還原成氮氣,沒有了硝酸鹽變成亞硝酸鹽的部份,因此脫氮速率更快,節省電子供應源的耗用,也能減少底泥的形成,也可看出好氧菌葵4並非那麼耗氧。此為高效率的「短程硝化反硝化脫氮法」。
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