生物海綿鐵體系好氧反硝化菌分離富集及其脫氮性能研究.pdf

1、氮污染是一類重要的污染物，它對(duì)人體健康及環(huán)境均有非常大的危害，主要存在形式有有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮兩種。生物法脫氮是目前污水脫氮最常用且最經(jīng)濟(jì)的方法，然而由于參與各脫氮步驟中的各種菌群對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和溶解氧的要求不同，這就產(chǎn)生了生物脫氮法工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，這很大程度上限制了它在實(shí)際工程中的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)組在前期的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)生物海綿鐵體系較普通活性污泥體系具有更加良好的脫氮效果，同時(shí)發(fā)現(xiàn)在此生物海綿鐵體系中存在大量的鐵細(xì)菌和好氧反硝化細(xì)菌。
　

2、　本文以本實(shí)驗(yàn)組前期的研究和發(fā)現(xiàn)為切入點(diǎn)，首先考察了海綿鐵及NO3--N對(duì)SBR反應(yīng)器處理效果的影響，并就其對(duì)微生物（鐵細(xì)菌和好氧反硝化菌）數(shù)量的影響進(jìn)行研究。之后對(duì)各反應(yīng)器中具有鐵氧化功能的好氧反硝化菌進(jìn)行分離、篩選，并對(duì)其中的一株具有高效脫氮能力的好氧反硝化菌2-5進(jìn)行生理生化和16SrDNA鑒定?？疾炝颂荚?、C/N、海綿鐵投加量、初始pH值及溫度等因素對(duì)好氧反硝化菌株2-5生長(zhǎng)特性和脫氮性能的影響。最后本文進(jìn)行了2-5菌株強(qiáng)化普通

3、SBR反應(yīng)器的研究。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)同時(shí)投加海綿鐵和NO3--N的SBR反應(yīng)器（生物海綿鐵體系）脫氮效果明顯優(yōu)于普通活性污泥系統(tǒng)。前者TN去除量為33.54 mg/L約為后者TN去除量的2倍。通過(guò)對(duì)各反應(yīng)器中鐵細(xì)菌和好氧反硝化菌的測(cè)定證實(shí)了海綿鐵和NO3--N會(huì)促進(jìn)體系中鐵細(xì)菌及好氧反硝化菌生長(zhǎng)的猜測(cè)，正是由于此類微生物的大量存在促進(jìn)了SBR反應(yīng)器對(duì)TN的降解效果的提高。
　　(2)實(shí)驗(yàn)篩選出19株好氧

4、反硝化菌，經(jīng)過(guò)反硝化性能的測(cè)定，其中菌株2-5脫氮效果相對(duì)最好，在培養(yǎng)48 h時(shí)能將體系中NO3--N從126.79mg/L降至37.12 mg/L,去除率為70.72％，整個(gè)過(guò)程中NH4+-N始終保持在較低水平。菌株2-5的生理生化實(shí)驗(yàn)和16S rDNA分析結(jié)果顯示，2-5屬于反硝化無(wú)色桿菌，同源性達(dá)到99％。
　　(3)考察碳源對(duì)菌株的生長(zhǎng)特性及脫氮性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)菌株2-5以甲醇為碳源時(shí)較其他碳源取得較大的生長(zhǎng)量及生長(zhǎng)速率，同時(shí)

5、碳源結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，菌株的生長(zhǎng)速率越快。同時(shí)以甲醇為反硝化電子供體時(shí)NO3--N的降解速率和去除率均為最大，但其TN的去除率并非最大，而以酒石酸鉀鈉為碳源時(shí)TN去除率最大，達(dá)到70％。同時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)NO3--N去除率與TN去除率的一致性上產(chǎn)生一定差別，而產(chǎn)生這種差別的主要原因是NO2--N的積累量不同。
　　(4)考察了C/N、海綿鐵加量、初始pH值、溫度等生態(tài)因子對(duì)2-5脫氮效果的影響，結(jié)果顯示最佳C/N為17，海綿鐵投加量為1g/

6、L。在初始pH值為7時(shí)TN的降解率最高，為93％。溫度為20℃時(shí)，菌株的脫氮效果較差，硝氮仍有大量殘余。當(dāng)溫度為30℃-35℃時(shí)，菌株2-5 TN去除率可達(dá)到90％以上。
　　(5)將好氧反硝化菌株2-5應(yīng)用于SBR反應(yīng)器的強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)中。不同NO3--N進(jìn)水負(fù)荷下，各反應(yīng)器脫氮效果發(fā)生規(guī)律性的變化，這種變化可以通過(guò)調(diào)整反應(yīng)器的C/N使之發(fā)生改善。但相比之下在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中同時(shí)投加60％好氧反硝化菌2-5菌液和90g/L海綿鐵的4＃活