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碳源在當下的工業生產當中應用非常廣泛。糖類是較好的碳源,尤其是單糖(葡萄糖,果糖),雙糖(蔗糖,麥芽糖,乳糖),絕大多數微生物都能利用.此外,簡單的有機酸,氨基酸,醇,醛,酚等含碳化合物也能被許多微生物利用。
所以我們在制作培養基時常加入葡萄糖,蔗糖作為碳源.淀粉,果膠,纖維素等,這些有機物質在細胞內分解代謝提供小分子碳架外,還產生能量供合成代謝需要的能量,所以部分碳源物質既是碳源物質,同時又是能源物質。
在微生物發酵工業中,常根據不同微生物的需要,利用各種農副產品如玉米粉,米糠,麥麩,馬鈴薯,甘薯以及各種野生植物的淀粉,作為微生物生產廉價的碳源.這類碳源往往包含了幾種營養要素。
復合碳源性能與對比
醋酸鈉
在污水中加入醋酸鈉作為碳源, 通過實驗發現, 碳氨比在 4-6 時, 可以達到穩定的脫氮效果, 而且它的水解物為小分子有機物, 能容易被微生物降解, 反硝化響應時間快, 而且, 能作為應急碳源。但是, 它價格較貴, 產泥率高, 對污水廠的污泥處置會帶來了一定的壓力。
葡萄糖
葡萄糖的理想碳氨比在 6. 4-7. 5, 比甲醇大得多, 而且它是多分子有機物, 不易被微生物所利用, 容易導致出水中 COD 的上升, 同時與甲醇、酒精相比, 葡萄糖更易出現亞硝態氮的累積, 因此, 不建議大量使用葡萄糖作為碳源。
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復合碳源, 含微生物促升劑, 含微生物微量元素, 更適合微生物生長和繁育, 更加的處理水中污染物, 在細胞體內進行反硝化時作為電子供體, NOx-N 為電子受體, 其生化途徑具有多條途徑, 不會受到某些途徑中關鍵酶的影響, 減少了碳源用于其它代謝途徑的損耗。
復合碳源強化生物脫氨除磷機理:
在厭氧環境下, 通過發酵得到乙酸鹽和丙酸鹽, 同時將 VFAs 轉化成 PAH, 并伴隨著正磷鹽的釋放。其次, 厭氧條件下, 無論是否有正磷鹽的釋放, 有機高分子都將終被轉化成PAH, 復合碳源通過促進聚磷菌和反硝化聚磷菌在厭氧、好氧交替狀態下迅速生長, 使其好氧吸磷量大大超過厭氧釋磷量, 即增強微生物對磷的內吸收, 并在好氧末端通過對富磷污泥的排放, 達到除磷的效果。反硝化菌是屬于異養型兼性厭氧菌, 在缺氧的條件下以 NOx-N 電子受體, 以有機物為電子供體, 反硝化菌利用碳源將亞硝酸鹽氨, 硝酸鹽氮還原成氣態氨(N2). 復合碳源作為有機物為電子供本, 可有效的給反硝化菌提供能量, 加強反硝化反應進行脫氮。
