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好氧反硝化菌的筛选及其反硝化特性研究

姜磊  
【摘要】:目前氨氮是影响我国地表水水质的首要指标,并己被纳入全国主要水污染物排放约束性控制指标。水体中氮素含量过多不仅会引起水体富营养化还会危害人体健康。水体中氨氮的处理方法主要有物理化学法和生物法,生物法因经济、高效、无二次污染、处理量大等优点而普遍采用。 传统生物脱氮理论认为氨氮先被好氧硝化细菌氧化为硝酸氮,然后硝酸氮再由厌氧反硝化菌还原成氮气。传统的生物脱氮工艺都是分隔出了好氧区和厌氧区,虽然对废水的脱氮起了一定的作用,但存在着能量消耗大、抗冲击能力弱、基建和运行费用高等缺点。近年来,研究人员发现在好氧条件下也有反硝化反应发生,并且分离出了好氧反硝化细菌。这为生物脱氮技术提供了一种全新的思路,促成了好氧条件下同步硝化反硝化的污水脱氮工艺的出现。 本文从沈阳北部污水处理厂曝气池的回流污泥中,经驯化、分离得到29株好氧反硝化菌。通过菌株对硝酸盐和亚硝酸盐的降解能力试验,最终得到1株具有较好的好氧反硝化能力的菌株名命为N6。菌株N6的菌落形态是圆形、表面光滑、乳白色;菌体革兰氏染色为阴性、无芽孢、个体大小为(0.4-0.5)×(2.4-3.0)μm。结合菌株的生理生化反应特性和16SrDNA分析测序结果确定菌株N6为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。 对菌株N6的生长和好氧反硝化能力进行研究,当温度30℃、pH值为7、C/N比是15:1、接种量为10%时菌株的生长和对硝酸盐的好氧反硝化效果最好。碳源的种类对菌株的反硝化效果影响很大,菌株N6脱氮的最佳碳源是丁二酸钠。当硝酸盐浓度低于500mg/L时,菌株对硝酸盐均有很好的反硝化效果,菌株48h对500mg/L硝酸盐的降解率为99%且无亚硝酸盐的积累;由菌株N6对氨氮的降解效果试验可知,菌株可以将氨氮直接还原成气态产物除去。菌株N6的这些实验研究能够提供理论和技术支撑为其在实际环境中的应用。


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