Diaphorobacter菌脱氮同时降解苯酚特性研究

发布时间：2019-09-07 15:28

【摘要】：含酚废水来源于炼油、煤转化、焦化厂、皮革、纺织、医药等工业企业。酚类废水同时往往含有大量的氨氮,氨氮是水中主要的耗氧污染物,也会引起水体富营养化。关于酚类废水中的酚类物质和氨氮的同时去除研究迫在眉睫。利用微生物对含酚废水进行同时降酚脱氮具有处理成本低、不易产生二次污染等优点,这种方法的关键是分离得到具有苯酚降解能力,也同时具有脱氮特性的微生物。异养硝化—好氧反硝化细菌能够同时去除苯酚和氨氮,而且保证硝化和反硝化同时进行,为实际工程上同时降酚脱氮提供理论依据;此外,深入开展对菌株异养硝化-好氧反硝化脱氮途径的研究,有利于准确把握菌株的代谢活动。本文从好氧条件下驯化的活性污泥中分离、筛选出一株以苯酚为唯一碳源,同时具有好氧反硝化特性的细菌,通过初步的菌落形态、生理生化实验及16S r DNA鉴定,该菌株为Diaphorobacter属细菌,命名为PDB3。进一步验证了该菌株的异养硝化特性。进一步探求了菌株PDB3苯酚降解和氨氮去除的最佳条件(温度30℃,摇床转速160 r/min,p H 7.2)。在最佳条件下,菌株初始苯酚浓度为365 mg/L的异养硝化培养基中,经过21 h完全降解,氨氮的去除速率为3.2 mg/(L·h)。在整个培养过程中,NO3--N在9 h达到最大累积量1.92 mg/L,NO2--N在12 h达到最大累积量1.07 mg/L。菌株PDB3在异养硝化好氧反硝化脱氮过程中,羟氨氧化酶、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶均表现出活力,说明了菌株PDB3的异养硝化—好氧反硝化偶联途径。在最佳条件下,菌株在初始苯酚浓度为365 mg/L的反硝化培养基中培养,经过24 h后,NO3--N完全降解;在整个培养过程中,NO2--N在12 h达到最大累积值1.27 mg/L。异养硝化培养基中初始苯酚浓度365 mg/L、522 mg/L、679 mg/L对菌株PDB3去除氨氮的影响:苯酚浓度越大,NH4+-N的去除速率越小,脱氮效率降低。在初始苯酚浓度为0-700 mg/L的范围内,在最佳条件下,硝化培养基中以苯酚为唯一碳源,氨氮为唯一氮源,用Haldane方程对菌体生长过程进行动力学模拟,拟合参数为:μmax=0.313 h-1,Ks=8.17 mg/L,Ki=155.87mg/L(R2=0.992);拟合结果与实验数据相关性较好。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172;X703

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本文编号：2533105