异养硝化—好氧反硝化复合菌强化脱氮及尿素去除研究

发布时间：2020-04-28 22:04

【摘要】：本论文利用好氧SBR反应器驯化出高效脱氮的活性污泥,从中分离得到一株高效的异养硝化-好氧反硝化菌DM01。基于生理生化特性和16S rDNA基因序列同源性分析,确定菌株属于假单胞属(Pseudomonas)。在此基础上研究了菌株的异养硝化、好氧反硝化效率和脱氮机理,并利用Pseudomonas mendocina sp.DM01菌株与其它菌株优化组合得到高效脱氮的复合菌株Ⅳ,并用其分别强化了SBR硝化反应器和好氧SBR反硝化反应器。通过研究了不同金属离子、盐度对复合菌株Ⅳ去除尿素的影响,结论如下:(1)Pseudomonas mendocina sp.DM01最适的异养硝化和好氧硝化反硝化的脱氮条件分别为:pH为7.0,温度为30℃,转速130 r/min,C/N为10,碳源为柠檬酸钠;pH为8.0,温度为30℃,转速150 r/min,C/N为10,碳源为柠檬酸钠。菌株能适应范围较宽的NH_4~+-N和NO_3~--N浓度,NH_4~+-N和NO_3~--N浓度在50.0~200.0 mg/L内,48 h去除率达到90.0%以上,在NH_4~+-N和NO_3~--N浓度300.0~400.0 mg/L下仍能有较好的脱氮效率。(2)Pseudomonas mendocina sp.DM01菌株存在着氨单加氧酶、亚硝酸盐还原酶、羟胺氧化酶和周质硝酸盐还原酶,其脱氮路径为:在好氧条件下,以NH_4~+-N为底物作唯一氮源时,先氧化转化为NH_2OH,接着一部分NH_2OH转化为NO_2~--N进行后续的反硝化,而另一部则直接转化成气态氮;以NO_3~--N为底物作唯一氮源时,一部分会转化合称为细胞的内源氮,另一部分则转化为NO_2~--N再还原为气态氮。(3)复合菌株Ⅳ(DM01+YH01+YH02)比各单菌脱氮效率要高,在48 h内NH_4~+-N、NO_3~--N去除率达到95.0%以上。复合菌株Ⅳ强化SBR硝化反应器,能够明显提高脱氮效率,NH_4~+-N、TN的平均去除率分别提高了11.8%、12.1%,中间产物NO_2~--N、NO_3~--N累积较少;复合菌株Ⅳ强化好氧SBR反硝化反应器时,NO_3~--N、TN的平均去除率较对照组提高了14.2%、13.6%。接入复合菌株Ⅳ的反应器能缩短启动时间,且脱氮效率均优于其他反应器。(4)复合菌株Ⅳ去除尿素的最适环境因子为:温度35℃,转速150 r/min,pH 6.0~9.0,C/N 12,碳源为柠檬酸钠。提高其起始接种菌液浓度能有效提升尿素的去除速率。(5)复合菌株Ⅳ能在含有不同金属离子、盐度的废水依然能去除尿素,对环境的耐受性较强,但是随着Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)、盐度的浓度不断增大,其生长繁殖受到抑制,尿素、TN去除率有所下降,中间产物NH_4~+-N、NO_3~--N累积缓慢,且不易被进一步去除,Fe~(2+)在5.0~20.0 mg/L内对去除尿素有促进作用。
【图文】：

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图 1-1 传统生物脱氮过程Fig.1-1 The traditional biological nitrogen removal mechanism.生物脱氮的新型技术

示意图,好氧反硝化,脱氮,异养

图 1-2 异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮示意图he nitrogen removal course of heterotrophic nitrification-aerobic denitrifstrains养硝化-好氧反硝化菌脱氮效率的因素很多，，其中碳源、C/N
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703;X172

【参考文献】