氨氮降解菌的降解特性及其代谢产物的研究

发布时间：2017-04-13 13:15

  本文关键词：氨氮降解菌的降解特性及其代谢产物的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：实验用菌株是从太原市焦化厂污水处理第1曝气池获得的对氨氮有降解作用的菌株C17,首先对菌株进行了16S rRNA的鉴定,进一步对其氨氮降解性能与硝化路径进行了探究。以下是主要的实验内容:在对菌株16S rRNA鉴定的基础上分析得到,该菌株与产碱杆菌Alcaligenes faecalis strain BAB-1832的相似度达到100%,并为该菌株命名为Alcaligenes sp.C17。所用起始培养基中的碳源是柠檬酸钠,氮源是硫酸铵,微量元素是硫酸盐中的镁、锰与亚铁,以及具有调节pH作用的缓冲物质磷酸二氢钠与磷酸氢二钾,并用蒸馏水调节氨氮(NH4+-N)的起始浓度为100 mg·L-1,培养温度设定为30℃,转速是120 r/min,培养时间为36h,接种量为2%,并以36h内菌株的生长曲线与氨氮降解率为参考指标,综合参考亚硝态氮(NO2--N)、羟胺氮(NH2OH-N)、硝态氮(NO3--N)的积累量,最终确定适合菌株生长所需的碳源对象是丙酮酸钠,所需氮源是硫酸铵。实验以丙酮酸钠为最佳碳源,硫酸铵为最佳氮源,调节碳氮比(C/N)为14,氨氮起始含量100 mg·L-1,培养温度已设30℃,转速120 r/min,经过36h的培养,每隔6h进行测定一次菌密度(OD600)用以了解该菌体生长状况,并测定氨氮、总氮的去除率以及COD降解率,分析该菌株的硝化反硝化性能。从实验的结果可以看出,该菌株在培养6h后已经进入生长的对数期,菌株在生长的同时伴随着氨氮、总氮的去除以及cod的降解,经过36h的培养,氨氮、总氮和cod去除率分别达到99.41%、70.63%与81.71%,并检测到了有少量的羟胺氮与硝态氮存在,相对于硝态氮与羟胺氮,亚硝态氮积累量较多,经过36h的培养后,羟胺氮和硝态氮的含量分别是0.11mg·l-1与0.06mg·l-1,而亚硝态氮的累积量达到了29.02mg·l-1。考察了菌株在不同碳氮比、温度、转速、ph等影响因素下的氨氮降解性能。结果表明:菌株c17在一个较大的c/n,温度和ph范围内都具有高效的降解氨氮性能,在处理贫瘠废水与调节废水ph方面有着广阔的应用前景。菌株在c/n低至4时,仍可以保持着99.37%的高去除率;25~40℃区域内都保持较高的氨氮去除效率,较适宜温度为30℃;可以利用的ph范围是4~10,适宜ph是8,此时去除率可达99.53%。在探究出菌株适宜的生长条件的基础上,进一步以菌株对不同起始氨氮浓度的耐受度、总氮(tn)和cod去除率为参照,进一步考察了菌株的活性。在探究菌株活性的同时,测定了菌株在随着起始氨氮浓度改变时代谢产物的变化,结果显示:起始氨氮含量不同时,代谢产物含量有明显差别,在氨氮低含量时,亚硝态氮、羟胺氮以及硝态氮都有累积,积累量较少,随着起始氨氮浓度的增加,积累量有增加的趋势,羟胺氮与硝态氮的积累增速表现得尤为明显,当氨氮起始浓度增加到300mg.l-1时,经过36h的培养,羟胺氮的最大积累量达到了23.99mg.l-1,硝态氮的最大积累量达到8.13mg.l-1。在探究菌株代谢产物的基础上,对其硝化反硝化路径进行了探究。实验分别以硫酸铵、亚硝酸钠与硝酸钠作氮源,通过测定菌体硝化反硝化产物,对菌株的硝化反硝化反硝化路径作了初步推测。
【关键词】：产碱杆菌 氨氮降解 影响因素 代谢产物 硝化反硝化 路径
【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
【目录】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-14
• 1.1 课题的研究背景及提出12
• 1.2 研究目的12
• 1.3 研究意义12-13
• 1.4 研究内容13-14
• 第二章 文献综述14-20
• 2.1 含氮废水的来源14
• 2.2 含氮废水的危害14
• 2.3 含氮废水的常用处理方法14-16
• 2.3.1 物理处理法14-15
• 2.3.2 化学处理法15
• 2.3.3 物理化学法15
• 2.3.4 常用处理法的局限性15-16
• 2.4 生物处理法16-18
• 2.4.1 传统生物法16
• 2.4.2 传统生物法的局限性16
• 2.4.3 新型生物法16-18
• 2.5 氨氮降解菌的特点与研究现状18-20
• 2.5.1 硝化菌株与反硝化菌株的特点18
• 2.5.2 硝化菌株与反硝化菌株的研究现状18-20
• 第三章 实验仪器、试剂与检测方法20-38
• 3.1 实验仪器20
• 3.2 主要实验药品、试剂与培养基20-27
• 3.2.1 主要实验药品20-22
• 3.2.2 主要试剂22-26
• 3.2.3 实验用培养基及组分26-27
• 3.3 实验检测方法27-38
• 3.3.1 OD600（菌密度）的测定27
• 3.3.2 氨氮含量的测定27-29
• 3.3.3 亚硝态氮含量的测定29-30
• 3.3.4 硝态氮含量的测定30-31
• 3.3.5 NH2OH-N(羟胺氮)含量的测定31-34
• 3.3.6 总氮(TN)的测定34-35
• 3.3.7 COD(化学需氧量)的测定35-38
• 第四章 菌株的鉴定与保藏38-44
• 4.1 菌株的鉴定38-42
• 4.1.1 菌株的形态学鉴定38
• 4.1.2 菌落的形态特征38
• 4.1.3 个体形态的观察38-41
• 4.1.4 分子生物学鉴定41-42
• 4.2 菌株的保藏42-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第五章 氨氮降解菌株C17的降解特性研究44-64
• 5.1 碳源与氮源对微生物菌株C17的影响44-55
• 5.1.1 起始培养基中菌体生长曲线与氨氮降解的测定44-46
• 5.1.2 最佳碳源的确定46-51
• 5.1.3 最佳氮源的确定51-53
• 5.1.4 最佳碳源与氮源条件下的菌株生长53-54
• 5.1.5 最佳碳源与氮源条件下的总氮与COD的降解54-55
• 5.2 不同环境因素条件下菌株C17的氨氮降解55-59
• 5.2.1 碳氮比（T/N）55-56
• 5.2.2 温度56-57
• 5.2.3 pH57-58
• 5.2.4 转速58-59
• 5.3 活性探究59-62
• 5.4 本章小结62-64
• 第六章 菌株的硝化反硝化路径探究64-70
• 6.1 硫酸铵氮源实验64-66
• 6.2 亚硝酸钠氮源实验66-67
• 6.3 硝酸钠氮源实验67-68
• 6.4 硝化反硝化路径的推测68
• 6.5 本章小结68-70
• 第七章 结论与建议70-72
• 7.1 结论70-71
• 7.2 建议71-72
• 参考文献72-80
• 致谢80-82
• 硕士期间发表的论文82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 苗苗;王继华;杨雪辰;陈黛慈;杜雪;;氨氮降解菌的分离、鉴定及降解效果初步研究[J];黑龙江大学工程学报;2014年01期

2 王红禹;高艳峰;;浅议废水中氨氮的去除问题[J];科技致富向导;2010年09期

3 周鲜娇;陈康振;;降解氨氮的海洋酵母菌的筛选及其生物特性[J];湛江师范学院学报;2007年06期

4 王而力;王嗣淇;王亮;;西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为研究[J];环境科学与技术;2011年S1期

5 游雪静;张玉珍;苏玉萍;陈锦;姜炳棋;林燕秋;;闽江流域水体氨氮降解系数实验模拟研究[J];亚热带资源与环境学报;2014年01期

6 李志萍,张金炳,屈吉鸿,沈照理;污染河水中氨氮对浅层地下水的影响[J];地球科学;2004年03期

7 赵志刚;;氨氮对草金鱼致死溶氧水平的影响[J];河南科技;2013年04期

8 梁健;王红权;金柏涛;唐德约;陈云飞;赵玉蓉;;氨氮对草鱼幼鱼的急性毒性试验[J];科学养鱼;2013年11期

9 张庆华;封永辉;王娟;郭婧;张永华;高建忠;宋增福;;地衣芽孢杆菌对养殖水体氨氮、残饵降解特性研究[J];水生生物学报;2011年03期

10 张晓丽,温俨,武果香,杨增荣;沸石去除废水中氨氮的实验研究[J];科技情报开发与经济;1999年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 施汉昌;;污水氨氮处理技术的现状与发展[A];中国水污染治理技术装备论文集（第十七期）[C];2011年

2 于秀娟;宁立红;肖予晨;;电化学阴阳极同时作用去除氨氮的研究[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集（第八卷）[C];2013年

3 许春华;周琪;张建;;高效藻类塘去除氨氮机理的研究[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年

4 孙礼明;王浩明;童庆;;垃圾填埋场渗滤液氨氮去除试验研究[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集（上卷）[C];2007年

5 杨晓明;耿长君;苗磊;;高氨氮及高浓度难降解化工废水处理技术进展[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年

6 宋超鹏;梁玉婷;易良银;;絮凝-包埋组合固定化去除低浓度氨氮的研究[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集（第五卷）[C];2013年

7 陈欣然;牛翠娟;蒲丽君;井润贞;;慢性氨氮胁迫对中华鳖稚鳖生长及血液学指标的影响[A];中国动物学会两栖爬行动物学分会2005年学术研讨会暨会员代表大会论文集[C];2005年

8 孟伟;闫振广;刘征涛;王宏;余若祯;;基于风险的典型流域氨氮水质基准及标准探讨[A];中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会第二届学术研讨会暨中国环境科学学会环境标准与基准专业委员会2011年学术研讨会会议论文集[C];2011年

9 李冬梅;叶挺进;刘贝;林显增;黄明珠;罗旺兴;黄禹坤;;生物膜-氧化铁改性石英砂联用去除氨氮的试验研究[A];中国土木工程学会水工业分会给水深度处理研究会2012年年会论文集[C];2012年

10 何立光;;合成氨厂氨氮排放水处理技术探讨[A];2002热烈庆祝全国化工给排水设计技术中心站成立四十周年技术交流会论文集[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 陈宏伟;难以忽视的氨氮[N];中国经济时报;2009年

2 本报记者 李东周;钒铬氨氮处理:治标又治本[N];中国化工报;2014年

3 环境保护部华东环境保护督查中心 朱风松;如何有效减排氨氮？[N];中国环境报;2011年

4 本报记者 徐琦;氨氮减排从哪里着手？[N];中国环境报;2011年

5 姜虹;氧化铁行业氨氮难题破解[N];中国化工报;2007年

6 本报记者 陈湘静;氨氮标准控制将重在执行[N];中国环境报;2009年

7 郑伟;生物法脱除废水氨氮技术可望应用[N];中国化工报;2008年

8 石磊;生物法脱除废水氨氮技术通过评议[N];医药经济报;2008年

9 本报记者 文晶;淮河，又一声叹息[N];经济日报;2005年

10 ;淮河水质继续恶化 氨氮成为主要污染物[N];安徽经济报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 曹昕;铁锰复合氧化物催化氧化去除地下水中氨氮研究[D];西安建筑科技大学;2015年

2 高树梅;餐厨垃圾厌氧消化过程中氨氮耐受响应机制研究[D];江南大学;2015年

3 康爱彬;三级串联人工快渗系统处理高氨氮生活污水[D];中国地质大学（北京）;2010年

4 洪美玲;水中亚硝酸盐和氨氮对中华绒螯蟹幼体的毒性效应及维生素E的营养调节[D];华东师范大学;2007年

5 张肖静;基于MBR的全程自养脱氮工艺（CANON）性能及微生物特性研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

6 程庆锋;高铁锰氨氮地下水净化工艺优化及菌群结构研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

7 左椒兰;真空/生物脱氮及对废水C/N值影响的研究[D];华中科技大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 马金玲;高氨氮、高盐制药废水生物脱氮高效菌株的筛选[D];河北大学;2015年

2 刘志云;氨氮降解菌的分离鉴定及其抑制鸡粪氨气挥发效果的研究[D];中国农业科学院;2015年

3 杨帅;离子型稀土矿开采过程中氨氮吸附解吸行为研究[D];中国地质大学(北京);2015年

4 曾鑫;MAP沉淀联合臭氧处理养猪场高浓度沼液的研究[D];西北农林科技大学;2015年

5 杨欢;基于平衡和非平衡模型的包气带土壤中氨氮运移过程研究[D];中国地质大学(北京);2015年

6 王园园;火电厂反渗透浓水电解除氨氮及制氯性能研究[D];长安大学;2015年

7 梁蓓;煤制氮肥厂废水氨氮预处理及回收研究[D];西安建筑科技大学;2015年

8 韩新盛;银川市贺兰山水厂氨氮处理工艺的研究[D];长安大学;2015年

9 刘广阳;粉末活性炭—膜生物反应器处理含铁、含锰、含氨氮地下水研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 韩新明;基于氨氮强化去除的净水关键工艺单元运行优化[D];哈尔滨工业大学;2015年

  本文关键词：氨氮降解菌的降解特性及其代谢产物的研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：303685