异养硝化—好氧反硝化菌XH02的脱氮特性及强化脱氮过程中菌群结构变化的研究

发布时间：2017-06-07 11:11

  本文关键词：异养硝化—好氧反硝化菌XH02的脱氮特性及强化脱氮过程中菌群结构变化的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着工农业的迅速发展,水体中的氮素污染呈现逐渐加重的趋势,这对人体健康和环境生物造成潜在的危害,氮素的去除日益引起人们的关注。目前利用异养硝化-好氧反硝化菌处理含氮废水成为国内外学者研究的一个热点。本论文从好氧活性污泥中驯化筛选出一株新型异养硝化-好氧反硝化菌XH02,经鉴定为人苍白杆菌属(Ochrobactrum anthropi),研究其脱氮特性及强化反应器脱氮过程中菌群结构变化规律。所得结论如下:(1)XH02菌株异养硝化和好氧反硝化的单因素最佳条件:碳源为柠檬酸三钠、温度35℃、转速120 r/min、C/N 8,pH分别为7.0和9.0,在最佳环境条件下,48 h时菌株对氨氮、硝态氮和亚硝态氮的去除率分别达到88.8%、100.0%和94.8%。用响应面法对XH02菌株异养硝化条件综合优化:最佳初始pH 7.5、温度34℃、转速125 r/min和C/N 7.5,在此条件下24 h时氨氮去除率比单因素法提高14.9%,达到82.2%。(2)在氨氮-硝态氮及氨氮-亚硝态氮混合体系中,菌株可同时进行硝化和反硝化,它们之间存在竞争关系。当氨氮/硝态氮或氨氮/亚硝态氮的值小于5:1时,氨氮的存在会促进硝态氮和亚硝态氮的去除,硝态氮或亚硝态氮的存在会抑制氨氮的去除。(3)菌株XH02脱氮过程中的关键酶主要有羟胺氧化酶(HAO)、硝态氮还原酶(NAP)和亚硝态氮还原酶(NIR)。菌株XH02异养硝化脱氮途径是氨氮转化为羟胺,一部分羟胺转化为亚硝态氮进行反硝化脱氮,但没有硝态氮的生成,另一部分羟胺则可能转化为含氮气体。反硝化脱氮途径是硝态氮转化为亚硝态氮进行脱氮,整个过程中亚硝态氮积累较少。(4)XH02对反应器的脱氮过程进行强化时,反应器中菌群结构和多样性会发生较为明显的变化。Shannon index先减少然后逐步增大并趋于稳定。XH02菌的相对含量在整个过程中逐渐增加。XH02菌株的强化使得有些菌如Acinetobacter、Aquabacterium、Myxococcus和Lactococcus等含量明显减少,而有些菌如Treponema、Fontibacter和Arenimonas等含量则明显增大。
【关键词】：异养硝化-好氧反硝化 人苍白杆菌 脱氮特性 响应面法 菌群结构
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 水体中氮素的危害8-9
• 1.2 污水新型生物脱氮技术9-10
• 1.3 异养硝化-好氧反硝化脱氮技术10-11
• 1.4 生物脱氮影响因素的优化11
• 1.5 微生物群落结构的研究11-12
• 1.6 本课题研究目的、内容和技术路线12-14
• 1.7 本课题的创新点14-15
• 2 异养硝化-好氧反硝化菌的富集筛选及鉴定15-27
• 2.1 实验材料与方法15-19
• 2.2 结果与分析19-26
• 2.3 本章小结26-27
• 3 XH02菌的脱氮特性27-45
• 3.1 实验材料与方法27-29
• 3.2 结果与分析29-42
• 3.3 讨论42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 4 响应面优化XH02菌的硝化影响因子45-51
• 4.1 实验材料与方法45
• 4.2 结果与分析45-50
• 4.3 讨论50
• 4.4 本章小结50-51
• 5 XH02菌的酶学特性51-56
• 5.1 实验材料与方法51-52
• 5.2 结果与分析52-54
• 5.3 讨论54-55
• 5.4 本章小结55-56
• 6 XH02菌强化脱氮及其过程中菌群变化分析56-74
• 6.1 实验材料与方法56-59
• 6.2 结果与分析59-72
• 6.3 讨论72-73
• 6.4 本章小结73-74
• 7 结论与展望74-76
• 7.1 结论74-75
• 7.2 展望75-76
• 参考文献76-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文83-84
• 致谢84

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