【摘要】：本研究豐富了異養(yǎng)同步硝化好氧反硝化理論,也為該工藝的研發(fā)和設(shè)計(jì)提供了一定的技術(shù)參考�；诟咄亢Y選方法從環(huán)境污水中分離篩選出一株高效的異養(yǎng)同步硝化好氧反硝化脫氮菌株,對(duì)其形態(tài)特征、生理生化和分子生物學(xué)種屬進(jìn)行鑒定,進(jìn)一步對(duì)該菌株的生長(zhǎng)代謝特性以及脫氮性能進(jìn)行表征,并應(yīng)用于河道,考察持續(xù)自培養(yǎng)投加菌株對(duì)河道生態(tài)治理的凈化效果。試驗(yàn)結(jié)果表明,篩選得到一株新型異養(yǎng)同步硝化好氧反硝化菌株,經(jīng)細(xì)菌16S rDNA鑒定,比對(duì)確認(rèn)為Klebsiella sp.,命名為KSND-3。對(duì)硝化反硝化途徑中的關(guān)鍵基因羥胺氧化酶基因(hao)和亞硝酸鹽還原酶基因(nirS)進(jìn)行基因特異性PCR鑒定,未能檢測(cè)到菌株KSND-3中存在這兩種基因的存在,說(shuō)明該菌株可能存在與傳統(tǒng)硝化反硝化不完全相同的氮代謝途徑,表明了同步硝化反硝化反應(yīng)代謝的多樣性。研究表明:KSND-3以NH_4Cl,NH_2OH,NaNO_2和KNO_3分別作為唯一氮源,起始濃度分別為160.00,103.00,8.39和105.00 mg·L~(-1)時(shí),24 h內(nèi)去除率分別為86.56%,82.03%,100.00%和73.01%;當(dāng)NH_4NO_3作為氮源,起始濃度為50.00 mg·L~(-1)時(shí),24h后氨氮以及硝酸鹽去除率分別為92.36%和90.40%。特別重要的是氮移除過(guò)程中幾乎監(jiān)測(cè)不到亞硝酸鹽的積累,說(shuō)明該菌株具有高效的同步異養(yǎng)硝化和好氧反硝化能力。菌株KSND-3適宜的氮移除條件如下:C/N大于8,pH=5.0~8.0,溫度15℃~35℃,底物濃度為低于100 mg·L~(-1)。同時(shí),對(duì)于溫度低于10℃或者低碳氮比(C/N)的廢水氨氮平均去除率在50%以上,這一優(yōu)異性能使得在氨氮水污染處理特別是低碳氮比中有著很好的應(yīng)用前景。菌株KSND-3在杭州市余杭區(qū)星橋街道的河段進(jìn)行河道生態(tài)治理上的投加應(yīng)用,結(jié)果顯示在91天后,氨氮濃度從初始的8.76 mg·L~(-1)下降至1.87 mg·L~(-1)并穩(wěn)定保持該脫氮效果,在此期間未檢測(cè)到NO_3~--N和NO_2~--N濃度。綜上說(shuō)明了高效的脫氮性能使菌株KSND-3在生物脫氮處理方面有著巨大的前景。
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X703;X172
【圖文】：

水中氮素污染物的危害如今，氮素的污染是導(dǎo)致我國(guó)水體污染的重要來(lái)源之一，2018 年生態(tài)環(huán)《2017 中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》[7]可以看出，全國(guó)的地下水水質(zhì)的較差級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)比例占 66.6%，在這之中“三氮”（NO2--N、NH4+-N 和 NO3--N）污。水中元素主要這“三氮”的形式存在，三種形態(tài)相互轉(zhuǎn)化，如圖 1.1。

圖 1.2 傳統(tǒng)生物的脫氮過(guò)程Figure 1.2 Traditional biological denitrification process傳統(tǒng)的生物脫氮之所以在兩個(gè)不同的反應(yīng)裝備中進(jìn)行，是由于其脫氮原理是經(jīng)過(guò)硝化和反硝化兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程構(gòu)成的�；钚晕勰喾摰膫鹘y(tǒng)工藝，其主要特征為系統(tǒng)之首的裝置是反硝化反應(yīng)裝置，一些工藝比如 A2/O 工藝、倒置的 A2/O 工藝、改進(jìn)AB 工藝氧化溝工藝、SBR 工藝等[15]及其改良形式 MSBR[16]、UNITANK[17]和 CASS[18等都是在活性污泥脫氮工藝基礎(chǔ)上研究出來(lái)的。雖然對(duì)于生物脫氮技術(shù)在不斷發(fā)展和優(yōu)化的同時(shí)對(duì)于傳統(tǒng)的生物脫氮工藝也存在許多劣勢(shì)：（1）自養(yǎng)硝化菌由于其自身原因生長(zhǎng)緩慢，并且細(xì)胞濃度不高，致使反應(yīng)速率較低。（2）自養(yǎng)菌對(duì)于外界環(huán)境條件變化較為敏感，氨氮濃度過(guò)高或者有機(jī)物都會(huì)影響其生長(zhǎng)代謝，降低脫氮效力。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2713703