額外物質(zhì)的添加及反應(yīng)條件的控制
 
一體化污水氨氮再處理設(shè)備介紹

共代謝反應(yīng)過(guò)程中，除了需要加入足夠的生長(zhǎng)基質(zhì)來(lái)提供碳源，適當(dāng)?shù)牡?、磷、鐵、維生素、微量元素也是保證微生物正常生長(zhǎng)所必需的。另外添加能量物質(zhì)也有利于共代謝反應(yīng)的進(jìn)行。能量物質(zhì)是指僅提供還原物質(zhì)和能量，而本身不支持微生物細(xì)胞生長(zhǎng)的電子供體。在反應(yīng)過(guò)程中，生長(zhǎng)基質(zhì)被降解所產(chǎn)生的能量是提供微生物生長(zhǎng)的主要能量來(lái)源，因此，通過(guò)添加適當(dāng)?shù)耐饧幽芰课镔|(zhì)可以進(jìn)一步提高共代謝反應(yīng)的速率。M. J. McFarland 等〔36〕通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，甲酸是甲烷細(xì)菌的能量基質(zhì)，共代謝過(guò)程中通過(guò)輔酶Ⅱ?yàn)檎麄€(gè)反應(yīng)提供能量，在反應(yīng)過(guò)程中額外添加一定量的甲酸作為能量物質(zhì)，可以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。C. S. Criddle〔37〕則通過(guò)理論研究證實(shí)了上述觀點(diǎn)，他在研究共代謝動(dòng)力學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)孜镏胁淮嬖谀芰课镔|(zhì)時(shí)，非生長(zhǎng)基質(zhì)的降解比速為：

當(dāng)?shù)孜镏写嬖谀芰课镔|(zhì)時(shí)，非生長(zhǎng)基質(zhì)的降解比速為：

式中：qc———非生長(zhǎng)基質(zhì)的比消耗速率，s-1；

kc———不存在生長(zhǎng)基質(zhì)時(shí)非生長(zhǎng)基質(zhì)zui大比消耗速率常數(shù)，s-1；

KSC———非生長(zhǎng)基質(zhì)的半飽和系數(shù)，mg/L；

Sc———非生長(zhǎng)基質(zhì)的質(zhì)量濃度，mg/L；

Tce———能量物質(zhì)的轉(zhuǎn)化容量。

對(duì)比式（1）、式（2）能夠看出，當(dāng)存在能量物質(zhì)時(shí)，非生長(zhǎng)基質(zhì)的降解速率得到提高。

一體化污水氨氮再處理設(shè)備介紹

反應(yīng)條件主要有溫度、溶解氧、pH。溫度對(duì)微生物有著廣泛的影響，雖然某些微生物可以在高溫環(huán)境和低溫環(huán)境中生存，但絕大部分微生物生長(zhǎng)的溫度范圍是20~30 ℃。微生物在其周杰倫生長(zhǎng)溫度中才會(huì)表現(xiàn)出旺盛的生理活動(dòng)，其活性也相應(yīng)增強(qiáng)，處理物質(zhì)的效果也越好。在周杰倫生長(zhǎng)溫度之外，微生物的活性受到抑制，影響其所參與的生物反應(yīng)過(guò)程。隋紅等〔38〕在研究不同溫度下三氯乙烯、甲苯的共代謝降解規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)，溫度由20 ℃增加到30 ℃時(shí)，三氯乙烯的降解滯后期由22 h 減為7.5 h。溶解氧則決定了共代謝過(guò)程中關(guān)鍵酶的性質(zhì)，在不同的溶解氧環(huán)境下，共代謝所產(chǎn)生的關(guān)鍵酶的類型也會(huì)不一樣，缺氧條件下的關(guān)鍵酶一般為缺氧代謝酶，好氧條件下的關(guān)鍵酶則主要為單氧化酶和雙氧化酶。pH 是影響微生物和酶的活性的一個(gè)重要因素，過(guò)高或過(guò)低的pH 都會(huì)對(duì)微生物表面的電荷產(chǎn)生影響，微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收過(guò)程會(huì)受到抑制，使酶的活性降低，影響酶在細(xì)胞內(nèi)參與的生化反應(yīng)過(guò)程，pH 的環(huán)境甚至直接破壞微生物細(xì)胞，使微生物死亡。

4 討論和展望
 
共代謝作為一種*的生物代謝方式，在處理難降解有機(jī)物的過(guò)程中有著*的作用。隨著對(duì)共代謝研究的日益深入，對(duì)共代謝的研究也從單純的實(shí)驗(yàn)室研究進(jìn)入到工程應(yīng)用中，并被證實(shí)是處理難降解有機(jī)污染物有效且實(shí)用的方法。上海金山聯(lián)合環(huán)境工程公司與吉林大學(xué)地探學(xué)院合作完成的上海優(yōu)西周杰倫種化工有限公司的污水處理工程是一個(gè)具有代表性的工程實(shí)例〔39〕，它的成功應(yīng)用進(jìn)一步證實(shí)共代謝是一種實(shí)用且有效的處理難降解有機(jī)污染物的方法。

在某些特定的反應(yīng)過(guò)程中，可能會(huì)存在一些特殊的影響因素，例如在對(duì)受多環(huán)芳烴污染的土壤中的多環(huán)芳烴進(jìn)行降解研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室研究得到的結(jié)果，實(shí)際降解過(guò)程中的降解率會(huì)低很多，很多人認(rèn)為主要是由于多環(huán)芳烴生物可利用性低，導(dǎo)致其從固相向液相轉(zhuǎn)移速率慢，從而影響zui終的降解率。針對(duì)這一情況，通過(guò)添加適量的表面活性劑可以提高多環(huán)芳烴的生物可利用性，從而提高zui終的處理效率〔40〕。

微生物的共代謝是一個(gè)多方面綜合的過(guò)程，各種因素的改變都會(huì)影響到共代謝的效果，單一考慮其中的某個(gè)因素條件都是片面的，要考慮各種因素并加以有效控制才能達(dá)到好的處理效果。在實(shí)際的處理過(guò)程中，由于廢水的組分復(fù)雜，往往會(huì)出現(xiàn)多種污染物質(zhì)共存的情況，過(guò)分地強(qiáng)調(diào)某一控制因素對(duì)反應(yīng)過(guò)程的影響未必有利，必須根據(jù)具體的水質(zhì)情況以及反應(yīng)系統(tǒng)的實(shí)際情況，通過(guò)反復(fù)的調(diào)試控制好各種影響因素才能使共代謝的處理效果達(dá)到。