硝化细菌浓度定量分析

污水处理厂的活性污泥就好比一个黑箱，我们一般通过入水和出水水质来判断黑箱的效果，但对黑箱中的功能微生物种类和浓度知道的并不多。


在这个黑箱中有一类叫做氨氧化细菌（AOB）的自养型宝宝，它们能够把氨氮（NH4-N）氧化为亚硝酸（NO2-），是生物脱氮过程的第一步，也通常是脱氮速度的限制步骤。它们的数量和生活环境是每个运营工程师都非常在意的，跟出水氨氮浓度能否达标直接相关。


AOB宝宝们可以自给自足，无需摄取额外有机碳源，通过氨氧化作用即可获取能量，满足自身生长需求。但是AOB宝宝们生长缓慢，且对环境PH和温度要求较为苛刻；同时，它们与异养型好氧菌竞争氧气的能力较弱。无论是工艺的温度、DO、C/N、HRT和SRT运行参数的波动，亦或是外源抑制性或毒性成分等因素的存在，都可能影响它们的工作效果，为工程师们带来了不少的烦恼。
 

试想一下，如果您可以随时获得污泥中氨氧化细菌的浓度数据，是不是可以更直观的来判断工艺脱氮效果？降低运营中的黑箱感？？基于amoA基因（靶向测定AOB的功能基因）的实时荧光定量PCR（qPCR）检测技术就为我们提供了这样一种快速定量分析氨氧化细菌浓度的手段。


qPCR分析和我们熟悉的病毒核酸检测的原理一样，通过识别污泥中特定的DNA片段来分析氨氧化细菌的浓度，只需要1毫升的污泥就可以完成。分析结果以氨氧化细菌浓度（个/mL）来呈现，直观的展示出污泥的硝化能力。
 
下面这组数据跟踪了市政污水处理厂的在不同季节的AOB浓度和氨氮氧化速率，显示出AOB浓度和氨氮氧化速率显示出强相关性（R2=0.70; P = 0.01）.

当您的需要判断工艺的脱氮能力，评估来水冲击的影响，以及调试脱氮不稳定的工艺时，定量硝化细菌浓度能够为您提供最直观的数据和最佳的决策支持。

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