【摘要】：本論文對篩選自焦化廢水處理單元中的兩株異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌進(jìn)行了脫氮性能及其影響因素的研究和探討。經(jīng)形態(tài)特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析比對將兩株菌分別命名為Alcaligenes faecalis C16和Acinetobacter sp.Y1。兩株菌均有較強(qiáng)的脫氮能力,其中,Alcaligenes faecalis C16脫氮過程中有明顯的羥胺生成和亞硝酸鹽的積累,而Acinetobacter sp.Y1在脫氮過程中只能檢測到微量的羥胺、亞硝酸鹽和硝酸鹽。兩株菌都是在特定的碳源條件下才能發(fā)生異養(yǎng)脫氮,在本實(shí)驗(yàn)選取的碳源中兩株菌都是以檸檬酸鈉和乙酸鈉為碳源時(shí)脫氮率最高,而且檸檬酸鈉較乙酸鈉更適合于兩株菌的生長和異養(yǎng)脫氮。A.faecalis C16可以有效去除氨氮,不能利用NO2-、NO3-作為唯一氮源生長,但是,A.faecalis C16可以還原硝酸鹽。A.faecalis C16 可以在高C/N比條件下生長和脫氮,C/N=14時(shí)亞硝酸鹽氮的積累量達(dá)到最大值,說明其反硝化能力與C/N比有關(guān)。在C/N=14,NH4+-N濃度在100-300 mg/L范圍內(nèi),A.faecalis C16的NH4+-N去除率無明顯差異,而亞硝酸鹽氮積累量卻隨著NH4+-N濃度的增加而增加。A.faecalis C16可以在pH 6.0-11.0范圍內(nèi)生長和有效脫氮。并且,無論初始pH值是多少,4 d后最終的pH值均在9.3左右。pH值6.0時(shí)亞硝酸鹽氮產(chǎn)生量最大。在30℃-40℃溫度范圍內(nèi)A.faecalis C16的脫氮能力差異較小,30℃時(shí)的氨氮去除率和亞硝酸鹽氮積累量均最高。轉(zhuǎn)速在120 rpm時(shí),氨氮去除率和亞硝酸鹽氮積累量達(dá)到最大值。A.faecalis C16在C/N=14,初始pH6.0的檸檬酸鈉培養(yǎng)基中(NH4+-N濃度約100mg/L),120rpm,30℃恒溫震蕩培養(yǎng)4 d可以去除94.1%的氨氮,并積累高達(dá)28.29mg/L亞硝酸鹽氮。A.faecalis C16可利用苯酚為碳源生長代謝,并使培養(yǎng)基pH值變?yōu)樗嵝�。酸性條件不利于異養(yǎng)硝化,苯酚與乙酸鈉組成的復(fù)合碳源有利于pH值的控制,在苯酚含量不超過總碳源量一半的情況下,培養(yǎng)液中的pH可維持在9.2左右。在控制pH為堿性的條件下,A.faecalis C16在有效脫氮的同時(shí)可以將苯酚完全降解。氮平衡計(jì)算結(jié)果顯示,在A.faecaalis C16的脫氮過程中約28-45%的氨氮被同化為細(xì)胞內(nèi)氮,44-60%的氮被反硝化,所以被A.faecalis C16去除的氨氮的主要去向是轉(zhuǎn)化為反硝化產(chǎn)物,其次是被同化為細(xì)胞內(nèi)氮。根據(jù)對A.faecalis C16脫氮過程中間產(chǎn)物的研究以及氮?dú)夂兔富钚缘臋z測,推測A.faecalis C16的脫氮途徑為氨氮首先被氧化為羥胺,隨之被氧化為亞硝酸鹽,繼而是硝酸鹽,后者又被還原為亞硝酸鹽,進(jìn)而最終被還原為氮?dú)�。A.faecalis C16對TOC的降解率較低,通過核磁共振波譜分析是由于菌體生長后期次生代謝產(chǎn)物所致。Acinetobacter sp.Y1不僅可以利用氨氮,硝氮和亞硝氮生長,還可以有效脫除氨氮,亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮,在充足的碳源條件下,菌株Acinetobacter sp.Y1可以將硝酸鹽和亞硝酸鹽氮完全去除。Acinetobacter sp.Y1在C/N比為5和10的條件下氨氮和總氮去除率相對較低,C/N比為15,20,30和60條件下的氨氮和總氮去除率都較高,經(jīng)24 h培養(yǎng),100 mg/L氨氮的降解率均在95%以上。在C/N比14條件下,初始氨氮濃度為100 mg/L,200 mg/L,400 mg/L時(shí),36 h的氨氮去除率均在98%以上,800 mg/L和1600 mg/L氨氮條件下,菌株生長停滯期較長,同樣培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)的氨氮去除率較低。初始pH6.0-9.0的培養(yǎng)條件下,Acinetobacter sp.Y1的氨氮去除率沒有明顯差異。在25℃-40℃范圍內(nèi)Acinetobactersp.Y1均可正常生長,而且脫氮性能沒有明顯地受到溫度變化的影響。轉(zhuǎn)速40 rpm-150 rpm條件下菌株A cinetobacters sp.Y1的生長和脫氮能力沒有明顯差異。在A.faecaaisC16中可檢測到羥胺氧化還原酶、亞硝酸鹽還原酶和硝酸鹽還原酶的活性。菌株Acinetobacter sp.Y1中可檢測到較高的亞硝酸鹽還原酶和硝酸鹽還原酶的活性,但羥胺氧化還原酶活性非常微弱,所以Acinetobactersp.Y1可能有著與A.faecalis C16不同的脫氮途徑。
【圖文】：

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【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X172

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1 吳慶余;;自養(yǎng)小球藻轉(zhuǎn)化為異養(yǎng)代謝生長后細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)與相關(guān)生化組成[J];南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1993年04期

2 詹發(fā)萃;鄧家齊;夏宜

本文編號(hào)：2636435