海洋異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌同步脫氮除碳特性.pdf

1、本研究所用菌種是從膠州灣海底沉積物中成功分離篩選出的三株具有高效脫氮效果的異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌，分別命名y3、y5和y6，經(jīng)形態(tài)、生理生化特性和16SrRNA基因序列分析，鑒定y3為假單胞菌屬（Pseudomonas sp.）。y5和y6屬于克雷伯氏菌屬（Klebsiella.sp），
　　考察了碳源、pH以及C/N對y6菌株生長和降解特性的影響，確定各自的最佳降解條件。研究發(fā)現(xiàn)，菌株y6能夠利用乙酸鈉、丁二酸鈉、檸檬酸三鈉、

2、葡萄糖和蔗糖進(jìn)行異養(yǎng)硝化和好氧反硝化作用，其中最佳碳源為檸檬酸三鈉。最適宜pH值為7.0，最適C/N為17。
　　菌株y6在以NH4Cl、KNO3、NaNO2的單一氮源和按不同比例的混合氮源中均能進(jìn)行異養(yǎng)硝化-好氧反硝化反應(yīng)。在以NH4Cl、KNO3和NaNO2為唯一氮源的系統(tǒng)中，NH4+-N、NO2--N和NO3--N的去除率分別為99.67%、100%和99.20%，COD去除率分別為82.17%、95.75%和97.83%。

3、硝化過程中NO2--N和NO3--N的累積量微小，推測菌株y6的具有特殊的氨氮硝化途徑。在混合反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，菌株y6首先利用NO3--N進(jìn)行好氧反硝化作用，然后在進(jìn)行NH4+-N、NO2--N和COD的同步降解，NO3--N:NO2--N分別為1:1、1:2、1:3、2:1、3:1的系統(tǒng)中，NO3--N的去除率均為100%,NO2--N的去除率分別為:99.64%、99.71%、99.76%、99.67%、99.12%，COD的去除率分別

4、為95.71%、90.37%、85.34%、84.79%、83.93%, NH4+-N:NO3--N分別為1:1、1:2、1:3、2:1、3:1的系統(tǒng)中NO3--N的去除率均為100%; NH4+-N的去除率分別為:100%、100%、100%、91.97%、91.93%, COD的去除率分別為90.22%、87.94%、79.18%、74.18%和73.49%, NH4+-N:NO2--N分別為1:1、1:2、1:3、2:1、3:1的

5、系統(tǒng)中,除了1:3混合系統(tǒng)NO2-_N的去除率為99.47%,其余系統(tǒng)中NO2--N的去除率均為100%，NH4+-N的去除率分別為:88.00%、84.17%、84.63%、97.93%、94.21%, COD的去除率分別為83.89%、85.77%、88.62%、82.31%和82.07%，NH4+-N、NO3--N和NO2--N以1:1:1的比例混合的HN-AD系統(tǒng)中，NH4+-N的去除率為86.81%，NO3--N和NO2--N

6、的去除率均為100%，COD的去除率為92.91%。
　　本實(shí)驗(yàn)將三株異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌進(jìn)行擴(kuò)培養(yǎng)后，分別放入3個相同的生物濾器中，研究三種菌株在SBR反應(yīng)器中對海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理效果、處理過程中微生物的變化和菌株在反應(yīng)器長期運(yùn)行中的穩(wěn)定性等。首先，將三株菌進(jìn)行生物強(qiáng)化，然后在 SBR反應(yīng)器中處理模擬的海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水，進(jìn)水NH4+-N濃度在50～60mg/L，COD濃度在600～700mg/L。三菌株經(jīng)過前期適應(yīng)后進(jìn)入了

7、穩(wěn)定期，y3在70天和140天左右、y5在105天、y6在122天時去除率下降，經(jīng)過排泥后反應(yīng)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)，氨氮去除率y3強(qiáng)于y6強(qiáng)于y5，穩(wěn)定性y6強(qiáng)于y5強(qiáng)于y3。穩(wěn)定期y3、y5和y6的氨氮去除率大約分別在92%、88%和90%，排泥后氨氮去除率有所下降，三株菌的COD相差不大，在90%附近。y3、y5和y6的周期內(nèi)曝氣反應(yīng)時間分別為5h、3h和4h，脫氮除碳同步進(jìn)行，降解速率最快分別在中期、前期和中后期。NRR大約在0.26kg

8、.(m3.d)-1、0.4kg.(m3.d)-1和0.32kg.(m3.d)-1，ORR分別為2.7kg.(m3.d)-1、4.8kg.(m3.d)-1和3.6kg.(m3.d)-1。三菌株污泥菌膠團(tuán)形成都有一個從松散到凝聚的過程。污泥濃度增量y6大于y3大于y5，分別為6.1g/L、4.7g/L、7.6g/L，污泥沉降性能y3和y6相差不大，y5較差一些。SBR反應(yīng)器運(yùn)行過程中y3先變黑，然后是y5，最后是y6，反應(yīng)器由最初的乳白色變