選擇適合的反硝化菌種是實現高效脫氮(將硝酸鹽/亞硝酸鹽還原為氮氣)的關鍵步驟,廣泛應用于污水處理、水產養殖、農業土壤改良等領域。以下是選擇合適反硝化菌種時應考慮的主要因素和步驟:
一、明確應用場景與目標
處理對象:
市政污水、工業廢水(如食品加工、制藥、化肥廠等)、養殖尾水、地下水修復等。
不同廢水中碳源類型、鹽度、毒性物質含量差異大。
脫氮目標:
是否要求完全脫氮(NO?? → N?)?
是否允許中間產物(如N?O)積累?(N?O是強溫室氣體)
二、評估環境條件
反硝化菌對環境敏感,需匹配以下參數:


? 提示:若廢水中缺乏易降解有機碳(C/N比低),可考慮自養反硝化菌(如硫自養、氫自養菌)。
三、菌種類型選擇
1. 異養反硝化菌(主流應用)
代表屬:Pseudomonas、Paracoccus、Thauera、Bacillus、Achromobacter
特點:需有機碳源,脫氮速率快,適應性強
適用:市政污水、含有機物的工業廢水
2. 自養反硝化菌
代表:硫氧化菌(Thiobacillus denitrificans)、氫氧化菌(Hydrogenophaga)
特點:無需有機碳,但啟動慢、對毒性敏感
適用:低碳氮比廢水、飲用水深度處理
3. 耐極端環境菌株
如耐高鹽(Marinobacter)、耐低溫(Psychrobacter)、耐重金屬菌株
用于特殊工業廢水或寒冷地區


四、性能評估指標
在實驗室或中試階段,可通過以下指標篩選菌種:
脫氮效率(NO??去除率、N?產率)
比反硝化速率(mg NO??-N / g MLSS·h)
碳源利用效率(COD/N 比需求)
抗沖擊負荷能力(對pH、溫度、毒性波動的耐受性)
污泥產量(異養菌產泥多,自養菌少)
五、實際應用建議
優先選擇本地馴化菌群:從目標系統(如活性污泥)中富集培養,適應性更強。
復合菌劑優于單一菌株:多種功能菌協同可提高穩定性和抗干擾能力。
避免引入致病菌或基因污染風險:商用菌劑需符合環保與生物安全標準。
結合工藝設計:如SBR、MBR、生物濾池等對菌種附著性、沉降性有不同要求。

