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《中国农业科学院》 2011年
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固定化脱氮菌群处理含氮污水的研究

肖晶晶  
【摘要】:富营养化问题是当今世界面临的主要水污染问题之一,水体富营养化的发生及发展是多因素共同作用的结果,其中营养盐增加是发生富营养化的主要因素。本研究针对水体的氮污染,研究固定化脱氮菌群技术,以实现污水脱氮目的,从而减少富营养化发生的风险。本文首先从活性污泥、土壤等环境样品中筛选氨化菌、异养亚硝酸菌、硝酸菌和反硝化菌,通过观察菌株的菌落和菌体表观形态、测试生理生化特征和16S rDNA序列分析,综合以上特征对各菌株进行鉴定。取具有四种不同功能菌株各一株,构建脱氮菌群组合,筛选高效降低有机氮和氨氮浓度,且不积累亚硝态氮和硝态氮的菌群组合。研究制备固定化脱氮菌群颗粒,优化颗粒制备配方,同时对颗粒质量进行评价,并建立了评价方法。将固定化脱氮菌颗粒用于自行研制的污水处理反应器中,研究其处理效果。本文汇集了脱氮菌群、微生物固定化和污水处理反应器工艺,并将其有效结合,此技术具有高效净化氮污染型富营养化水或深度处理含氮污水的功能,为微生物处理含氮污水提供了理论依据和实际指导意义。本研究主要内容及结果如下: 1.氨化菌、亚硝酸菌、硝酸菌和反硝化菌的筛选及菌种鉴定 本文从活性污泥、鱼塘水和土壤等环境中,通过富集、初筛得到196株细菌,其中氨化菌112株、亚硝酸菌46株、硝酸菌25株和反硝化菌13株;通过复筛得到18株高效菌株,其中氨化菌5株、亚硝酸菌4株、硝酸菌4株和反硝化菌5株。对这些菌株进行菌种鉴定,部分鉴定结果如下, A亚-C-3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),G硝-C-3为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina),M氨-4为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),R反-5为类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)。 2.脱氮菌群的构建 选取氨化、亚硝化、硝化和反硝化功能菌各一株组成脱氮菌群组合,共构建72个组合。依据筛选高效降低有机氮和氨氮浓度,且不积累亚硝态氮和硝态氮菌群组合的原则,筛选获得AMGR组合脱氮效率最高,此组合AGMR处理污水48h时总氮去除率为65.32%,96h时总氮去除率达95.27%。 3.固定化脱氮菌颗粒的制备、颗粒配方优化及质量评价 采用聚乙烯醇和海藻酸钠包埋微生物,优化颗粒制备配方,优化结果为海藻酸钠最适浓度0.25%,活性炭含量2%,PVA浓度12%,交联时间为24h。以优化后的配方制备固定化亚硝酸菌Bacillus subtilis A颗粒并测试其处理含氮污水的效果,结果表明碳源有利于包埋菌颗粒对氨氮的去除,包埋两种不同浓度菌的颗粒除氨氮效果差异不显著。此外,固定化脱氮菌群颗粒处理模拟富氮营养水和模拟河水效果比固定化单菌颗粒好。本文提出了固定化微生物颗粒质量评价方法,从物理、化学和微生物三方面评价颗粒的质量。 4.固定化Bacillus subtilis A颗粒在固定床反应器中处理氨氮污水效果研究 通过试验发现固定化Bacillus subtilis A颗粒在固定床反应器中运行需经一周的驯化期才能达到稳定运行状态。在连续运行中,将HRT控制为20min,氨氮去除率可达90%以上;高溶氧(42.3 - 58.7%)有利于氨氮的去除;污水中较合适的碳氮比为10。 5.固定化脱氮菌群颗粒在反应器中处理含氮污水的研究 采用装载固定化复合菌颗粒的反应器系统分别以固定床和流化床方式处理含氮污水,研究不同条件参数对污水处理的影响,优化运行参数及运行方式。①采用固定床连续运行方式,较合适的HRT为20min,当溶氧为36.7–59.8%、碳氮比为20:1时总氮去除率可接近100%。②采用流化床间歇运行方式,停留时间为140min,溶氧为56.8~71.6%时,总氮去除率可接近100%。本反应器系统适于处理初始氮浓度低于20mg/L的微污染水。③采用流化床连续运行,停留时间为12h时,溶氧为43.0~56.8%条件下,总氮的去除率可达78.12%-80.86%。此外,对流化床和固定床处理含氮污水的运行效果进行比较,流化床处理效率更高。 6.固定化脱氮菌颗粒处理含氮污水的机理探讨 脱氮菌处理含氮污水过程中,氮的转化脱除起主要作用;通过电镜观察发现固定化颗粒内的脱氮菌经驯化后会出现分布上的演替,主要分布在颗粒外层;初步探讨脱氮菌群产气成分以氮气为主。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X703

【引证文献】
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1 吕文明;;固定化酶脱氮除污研究浅析[J];科技资讯;2011年35期
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1 冯天喜;固定硝化细菌强化A/O工艺脱氮性能的研究[D];陕西科技大学;2014年
【参考文献】
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1 易志刚;;农业面源污染及其防治策略研究[J];安徽农业科学;2007年24期
2 黄运红;冯香玲;龙中儿;许杨;;好氧反硝化有效微生物群的筛选及特性研究[J];安徽农业科学;2007年36期
3 秦伯强;王小冬;汤祥明;冯胜;张运林;;太湖富营养化与蓝藻水华引起的饮用水危机——原因与对策[J];地球科学进展;2007年09期
4 韦朝海,焦向东,陈焕钦;生物好氧流化床废水处理技术研究进展[J];环境科学与技术;1998年04期
5 李辉华,朱学宝,谭洪新,罗国芝;闭合循环系统中固定化活性污泥降解氨氮的研究[J];环境科学与技术;2005年01期
6 杨家华;郭志宏;;EM技术及其在水环境保护中的应用研究进展[J];环境科学与技术;2007年06期
7 杨剑;邓超冰;冼萍;张萍;温中海;李英花;;SBR处理猪场废水厌氧消化液脱氮工艺的优化[J];环境科学与技术;2009年01期
8 蔡昌凤;梁磊;;高效好氧反硝化细菌的筛选及脱氮特性的研究[J];环境科学与技术;2011年01期
9 陈水勇,吴振明,俞伟波,吕一锋;水体富营养化的形成、危害和防治[J];环境科学与技术;1999年02期
10 成水平,夏宜琤;香蒲、灯心草人工湿地的研究──Ⅱ.净化污水的空间[J];湖泊科学;1998年01期
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1 郭海燕;曝气动力循环一体化同时硝化反硝化生物膜反应器及其特性研究[D];大连理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李海云;脱氮微生物制剂的研制[D];山西大学;2004年
2 冯本秀;固定化微生物去除废水中氨氮及固定化载体的研究[D];广东工业大学;2006年
3 王鑫;异养硝化菌的筛选及其在污水脱氮中的应用[D];天津科技大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 温华,魏世强;镉污染土壤植物萃取技术的研究进展[J];四川有色金属;2005年02期
2 李健昌;封丹;罗仙平;韩磊;赖兰萍;;氨氮工业废水处理技术现状和展望[J];四川有色金属;2008年03期
3 刘宇航;陆晓中;胡翔;赵明;孙晓民;;污水处理用高发泡E/VAC悬浮填料的研制与应用[J];工程塑料应用;2005年11期
4 蒯圣龙;尹程;;厌氧-复合人工湿地工艺处理农村生活污水研究[J];安徽广播电视大学学报;2012年02期
5 李桂霞;马汇泉;刘婧;董瑾;;番茄灰霉病高效拮抗菌株鉴定及抗菌活性研究[J];山东农业科学;2007年02期
6 解永梅;张成玲;赵永强;张薇;张广民;;山东省大白菜黑腐病病原的鉴定及其生物学特性的研究[J];山东农业科学;2007年06期
7 姚良同;丁延芹;刘尧;陈一然;杜秉海;李俊;;玉米秸秆低温快速腐熟菌的筛选、鉴定及效果试验[J];山东农业科学;2008年03期
8 朱彭玲;陈强;丁延芹;姚良同;杜志兵;王晶;杜秉海;;新疆地区棉花根际拮抗菌的筛选与鉴定[J];山东农业科学;2008年06期
9 马福荣;贾乐;任轩;杨凤苓;程成;;富钼酿酒酵母菌株的选育及其生物学功能研究[J];山东农业科学;2008年06期
10 张广志;周红姿;杨合同;赵晓燕;;盐碱土壤中耐盐细菌的分离与鉴定[J];山东农业科学;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李淼;吴跃进;余增亮;俞汉青;吴李君;姚建铭;花日茂;汤锋;邱志芳;宋立言;韦朝阳;骆永明;赵其国;;离子束辐照技术在农业环境污染控制与修复关键问题研究中的应用[A];食品安全的理论与实践——安徽食品安全博士科技论坛论文集[C];2005年
2 邢永强;;河南省生态环境承载能力与可持续发展研究体系架构研究[A];河南地球科学通报2008年卷(中册)[C];2008年
3 刘倩;韦庆益;刘丽萍;宁正祥;;富马酸单苯甲酯的合成及抗菌特性研究[A];广东省食品学会第六次会员大会暨学术研讨会论文集[C];2012年
4 张耘;陶明清;成小峰;;水生植物复合生物膜法净化入江溢流污染的试验研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
5 刘根红;许强;康建宏;吴宏亮;;基于低污染的宁夏引黄灌区13种种植模式氮磷平衡分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
6 林琳;曹宏斌;李玉平;;厌氧氨氧化反应器启动研究进展[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
7 许莹;吴畏;;生物接触氧化法处理生活污水的实验研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
8 王琳;孙国鼐;;Multi N/C 2100S总有机碳水质分析仪校准方法的建立[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
9 王惠娥;孙继林;颜事龙;张学才;;用白腐真菌-泥炭净化处理DDNP废水的研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(下)[C];2011年
10 窦瑞木;雷清泉;张改强;;番茄内生细菌TB-2生化特性及对番茄灰霉病菌的抑制作用[A];经济策论(上)[C];2011年
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1 张俊忠;东祁连山高寒草地土壤真菌多样性研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 郎亚军;Ectoines高效制备技术及其应用研究[D];大连海事大学;2010年
3 李杰;Falls Lake水库水质的数值模拟研究及分析[D];中国海洋大学;2010年
4 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
5 李永芹;养殖鱼类病原菌检测芯片技术的建立[D];中国海洋大学;2010年
6 胡坤宏;纳米二硫化钼的形态可控合成及其催化与润滑性能研究[D];合肥工业大学;2010年
7 赵祺;冻土细菌新种和冰缘植物内生细菌新种的特征和多相分类学研究[D];兰州大学;2010年
8 程曦;淀山湖氮磷营养物与浮游藻类增长相互关系的研究[D];华东师范大学;2011年
9 陆谢娟;低C/N比污水间歇曝气MBR脱氮研究[D];华中科技大学;2010年
10 刘绍根;城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究[D];中国科学技术大学;2010年
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1 游力军;阳离子淀粉/壳聚糖交联共混絮凝剂(CATCS)的制备与应用研究[D];华中农业大学;2010年
2 李福存;发酵鸭血肠生产工艺研究[D];华中农业大学;2010年
3 倪玲珊;菹草对长江中游湖泊沉积物及上覆水间钙、磷循环的影响[D];华中农业大学;2010年
4 毕磊;养分管理措施对丹江口库区橘园氮磷行为特征的影响[D];华中农业大学;2010年
5 罗晶晶;斑点叉尾鮰生鱼片加工过程中的微生物变化[D];华中农业大学;2010年
6 余洋;卤制甲鱼加工工艺及贮藏特性研究[D];华中农业大学;2010年
7 郎晓磊;肠道菌对苏云金芽胞杆菌家蚕杀虫活性的作用[D];华中农业大学;2010年
8 罗丽;柠檬形克勒克酵母(34-9)对柑橘意大利青霉抑菌机理的研究[D];华中农业大学;2010年
9 韦居恒;武汉市城市湖泊湿地生态承载力分析研究[D];华中农业大学;2010年
10 贝亦江;动物废弃物培养蕹菜、蝇蛆的研究[D];华中农业大学;2010年
【同被引文献】
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1 李彦锋;赵光辉;马鹏程;周林成;叶正芳;;改性载体固定化微生物处理高氨氮废水的研究[J];安徽农业科学;2008年07期
2 王青;张善锋;;固定化微生物技术在废水处理中的应用[J];环境科学与管理;2008年11期
3 肖亦;钟飞;潘献晓;;固定化微生物技术在废水处理中的应用研究进展[J];环境科学与管理;2009年06期
4 李谷,黄正,范玮,刘红艳;硝化细菌富集方法的研究[J];淡水渔业;2000年09期
5 冯本秀,赖子尼,余煜棉,齐素芳;固定化微生物技术去除水体中氨氮的研究进展[J];广东化工;2005年10期
6 郭雪琳;王成端;;固定化微生物技术在废水处理中的应用[J];广东化工;2007年08期
7 袁林江,彭党聪,王志盈;短程硝化—反硝化生物脱氮[J];中国给水排水;2000年02期
8 陈韬,王淑莹,彭永臻,田文军;常温下A/O工艺的短程硝化反硝化[J];中国给水排水;2002年12期
9 刘俊新,王秀蘅;高浓度氨氮废水亚硝酸型与硝酸型脱氮的比较研究[J];工业用水与废水;2002年03期
10 周少奇,周吉林;生物脱氮新技术研究进展[J];环境污染治理技术与设备;2000年06期
【二级引证文献】
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1 吕文明;王旭波;纪振;;固定化酶对模拟生活污水脱氮工艺研究[J];广州化工;2013年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阮文权,陈坚;同步硝化与反硝化(SND)好氧颗粒污泥脱氮过程初步研究[J];安全与环境学报;2003年05期
2 华锦彪,宗志祥;洋河水库“水华”发生的实验研究[J];北京大学学报(自然科学版);1994年04期
3 廖日红,井艳文;北京城区河湖水体水华现象成因的初步分析[J];北京水利;2002年05期
4 刘军,潘登,王斌,汪苹;SBR工艺中DO和C/N对同步硝化反硝化的影响[J];北京工商大学学报(自然科学版);2003年02期
5 冯旭东,王葳,董黎明,汪苹;高浓度氨氮废水处理技术[J];北京工商大学学报(自然科学版);2004年02期
6 李树国;内陆水产养殖的水域污染及其防治对策[J];水产科学;2005年03期
7 孟范平,李桂芳,李科林;系统评价EM菌液在生活污水处理中的应用效果[J];城市环境与城市生态;1999年05期
8 张彤,曹国民,赵庆祥;固定化微生物脱氮技术进展[J];城市环境与城市生态;2000年02期
9 靳晓莉;高俊峰;赵广举;;太湖流域近20年社会经济发展对水环境影响及发展趋势[J];长江流域资源与环境;2006年03期
10 邱东茹,吴振斌;富营养浅水湖泊的退化与生态恢复[J];长江流域资源与环境;1996年04期
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1 曹桂萍;固定化微生物净化低浓度SO_2烟气的应用基础研究[D];昆明理工大学;2003年
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1 文杨;;关于采用间歇式曝气法脱氮的研究[J];环境与可持续发展;1989年11期
2 张国富;生物硝化脱氮法在焦化废水中的应用[J];燃料与化工;1997年06期
3 林德华;;有机废液的脱氮[J];环境与可持续发展;1983年17期
4 刘凤元;;废水生物除氮技术[J];化工环保;1987年06期
5 王黎,郑龙熙;地下水硝酸类氮污染的修复技术[J];生态学杂志;1999年04期
6 刘晓光;;德、法二国关于废水净化技术方面的经验交流[J];环境与可持续发展;1984年02期
7 张键;废水的深度处理—脱氮和脱磷[J];环境污染治理技术与设备;1981年03期
8 王贵春;通过电子射线治理电厂排烟[J];辽宁城乡环境科技;1999年02期
9 郑梅;从饮用水中去除硝酸盐[J];城市环境与城市生态;1996年01期
10 纪绪强;赵杉林;郭文玲;张起凯;李萍;;柴油非加氢脱氮技术研究进展[J];化工科技;2006年04期
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1 侯建鹏;徐国胜;赵瑞琴;何健;;固定源氮氧化物脱除技术的研究与应用[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
2 瞿群;谢文彰;赵伟;;火电厂烟气脱氮解析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
3 陈家辉;商啟;陈光浩;;以甲烷为单一碳源的脱氮及硫酸盐还原[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
4 胡澄清;;化学沉淀法处理工业废水中氨氮的研究[A];第三届全国冶金节水、污水处理技术研讨会暨莱钢现场节水经验交流会文集[C];2007年
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1 刘波;石油脱氮脱硫的基础性研究[D];南京工业大学;2007年
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1 王朝阳;液体燃料金属—有机骨架材料吸附脱氮研究[D];大连理工大学;2013年
2 洪新;喹啉降解菌的研究及在柴油脱氮中的应用[D];辽宁石油化工大学;2004年
3 迟志明;介孔分子筛用于柴油吸附脱氮的基础研究[D];中国石油大学;2010年
4 于哲;焦化废水好氧处理的硝化抑制与脱氮除碳协同的电化学生物流化床构建[D];华南理工大学;2013年
5 张晓宁;两级生物接触氧化+MBR组合工艺处理高氨氮废水试验研究[D];长安大学;2010年
6 杨晨;化学脱氮在皮革废水深度处理中的应用研究[D];西安建筑科技大学;2010年
7 宋宇杰;异养硝化—好氧反硝化菌Acinetobacter sp.Y1的筛选和脱氮性能研究[D];南京农业大学;2013年
8 李栋;固定化细胞膜生物反应器脱除地下水中硝酸盐的研究[D];华东理工大学;2011年
9 张小燕;微生物燃料电池去除废水中的氨氮及下流式微生物燃料电池的扩大化研究[D];苏州大学;2013年
10 张冬梅;电化学催化还原去除水中硝酸根的研究[D];青岛科技大学;2013年
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