限氧系統是在生物脫氮的過程中限制氧氣的進入，從而通過缺氧或者限制氧氣的方式達到生物脫氮的目的。
基本介紹
- 中文名：限氧系統
- 外文名：Limited oxygen system
- 領域：工程技術
- 學科：能源工程
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活性污泥脫氮
傳統生物脫氮包括好氧硝化和缺氧反硝化兩個過程。首先,在好氧的條件下，亞硝酸菌和硝酸菌依次將氨氮轉化為亞硝酸氮和硝酸氮。隨後,在缺氧的條件下，反硝化菌再進一步將硝酸氮或亞硝酸氮還原為氮氣。但是，在實際運行中經常會發現好氧硝化池中也有一定量的總氮損失，這表明在好氧條件下的同一反應器中硝化和反硝化過程可在一定程度上同時進行，即發生了同時硝化反硝化過程(SimultaneousNitrification Denit nfication.簡稱SND)。
優點
與傳統的生物脫氮方法相比，同時硝化反硝化可最大限度地簡化處理工藝降低操作複雜性，減小能耗。因此近年來國內外研究者對同時硝化反硝化脫氮進行了較為深入的研究。利用SBR、MBR、氧化溝、生物轉盤等工藝或固定化微生物。顆粒污泥等技術分別實現了同時硝化反硝化過程考察了碳源種類及濃度、溶解氧(DO)濃度、微生物絮體顆粒尺寸、pH值等因素的影響，提出了不同反應器中發生同時硝化反硝化過程的數學模型，並從不同角度出發建立了巨觀環境、微環境.生物學(好氧反硝化)等理論。許多研究表明，無論對於何種理論，DO濃度都是影響SND的一個主要限制因素。目前，在推流式活性污泥反應器中進行同時硝化反硝化脫氮研究的報導甚少,且研究中多採用模擬污水，與實際污水水質相差較大。
米根霉ADH
L-乳酸是一種重要的天然有機酸，在食品、醫藥、生物降解塑膠的製造上有廣泛套用。米根霉(Rhizopus oryzae)由於具備好氧發酵、可直接利用澱粉作碳源、發酵產物L-乳酸光學純度高、易於分離等特點，而成為目前製備高光學純度L-乳酸的主要菌種。米根霉發酵生產L-乳酸的代謝基本途徑是:葡萄糖通過EMP途徑形成丙酮酸，丙酮酸在細胞內主要有3種去向:一是通過丙酮酸脫羧酶(PDC) 、乙醇脫氫酶(ADH)進入產乙醇的途徑;
二是通過丙酮酸羧化酶形成草醯乙酸，再轉化成革果酸和富馬酸;
三是通過乳酸脫氫酶(LDH)催化生成L-乳酸。
上述代謝系統中，丙酮酸是碳流分配的主要節點，此節點的流量分布比影響著乳酸的最終產率。對米根霉As3.3462碳代謝產物分析表明，乙醇是該菌株發酵產乳酸的主要副產物(數據未顯示)。所以，抑制乙醇支路PDC、ADH活性，降低丙酮酸流入該支路流量，可以提高乳酸的轉化率。通過誘變篩選獲得ADH活力降低的米根霉突變菌株，研究其在通氧及限氧條件下的產物特性及酶調控條件，結果可為工業微生物通過代謝途徑分析進行高產菌株的定向育種，以及發酵調控提供理論基礎。
