異養(yǎng)硝化—好氧反硝化菌XH02的脫氮特性及強化脫氮過程中菌群結構變化的研究
本文關鍵詞:異養(yǎng)硝化—好氧反硝化菌XH02的脫氮特性及強化脫氮過程中菌群結構變化的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,水體中的氮素污染呈現(xiàn)逐漸加重的趨勢,這對人體健康和環(huán)境生物造成潛在的危害,氮素的去除日益引起人們的關注。目前利用異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌處理含氮廢水成為國內(nèi)外學者研究的一個熱點。本論文從好氧活性污泥中馴化篩選出一株新型異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌XH02,經(jīng)鑒定為人蒼白桿菌屬(Ochrobactrum anthropi),研究其脫氮特性及強化反應器脫氮過程中菌群結構變化規(guī)律。所得結論如下:(1)XH02菌株異養(yǎng)硝化和好氧反硝化的單因素最佳條件:碳源為檸檬酸三鈉、溫度35℃、轉速120 r/min、C/N 8,pH分別為7.0和9.0,在最佳環(huán)境條件下,48 h時菌株對氨氮、硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的去除率分別達到88.8%、100.0%和94.8%。用響應面法對XH02菌株異養(yǎng)硝化條件綜合優(yōu)化:最佳初始pH 7.5、溫度34℃、轉速125 r/min和C/N 7.5,在此條件下24 h時氨氮去除率比單因素法提高14.9%,達到82.2%。(2)在氨氮-硝態(tài)氮及氨氮-亞硝態(tài)氮混合體系中,菌株可同時進行硝化和反硝化,它們之間存在競爭關系。當氨氮/硝態(tài)氮或氨氮/亞硝態(tài)氮的值小于5:1時,氨氮的存在會促進硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的去除,硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮的存在會抑制氨氮的去除。(3)菌株XH02脫氮過程中的關鍵酶主要有羥胺氧化酶(HAO)、硝態(tài)氮還原酶(NAP)和亞硝態(tài)氮還原酶(NIR)。菌株XH02異養(yǎng)硝化脫氮途徑是氨氮轉化為羥胺,一部分羥胺轉化為亞硝態(tài)氮進行反硝化脫氮,但沒有硝態(tài)氮的生成,另一部分羥胺則可能轉化為含氮氣體。反硝化脫氮途徑是硝態(tài)氮轉化為亞硝態(tài)氮進行脫氮,整個過程中亞硝態(tài)氮積累較少。(4)XH02對反應器的脫氮過程進行強化時,反應器中菌群結構和多樣性會發(fā)生較為明顯的變化。Shannon index先減少然后逐步增大并趨于穩(wěn)定。XH02菌的相對含量在整個過程中逐漸增加。XH02菌株的強化使得有些菌如Acinetobacter、Aquabacterium、Myxococcus和Lactococcus等含量明顯減少,而有些菌如Treponema、Fontibacter和Arenimonas等含量則明顯增大。
【關鍵詞】:異養(yǎng)硝化-好氧反硝化 人蒼白桿菌 脫氮特性 響應面法 菌群結構
【學位授予單位】:暨南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X703
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 1 緒論8-15
- 1.1 水體中氮素的危害8-9
- 1.2 污水新型生物脫氮技術9-10
- 1.3 異養(yǎng)硝化-好氧反硝化脫氮技術10-11
- 1.4 生物脫氮影響因素的優(yōu)化11
- 1.5 微生物群落結構的研究11-12
- 1.6 本課題研究目的、內(nèi)容和技術路線12-14
- 1.7 本課題的創(chuàng)新點14-15
- 2 異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌的富集篩選及鑒定15-27
- 2.1 實驗材料與方法15-19
- 2.2 結果與分析19-26
- 2.3 本章小結26-27
- 3 XH02菌的脫氮特性27-45
- 3.1 實驗材料與方法27-29
- 3.2 結果與分析29-42
- 3.3 討論42-43
- 3.4 本章小結43-45
- 4 響應面優(yōu)化XH02菌的硝化影響因子45-51
- 4.1 實驗材料與方法45
- 4.2 結果與分析45-50
- 4.3 討論50
- 4.4 本章小結50-51
- 5 XH02菌的酶學特性51-56
- 5.1 實驗材料與方法51-52
- 5.2 結果與分析52-54
- 5.3 討論54-55
- 5.4 本章小結55-56
- 6 XH02菌強化脫氮及其過程中菌群變化分析56-74
- 6.1 實驗材料與方法56-59
- 6.2 結果與分析59-72
- 6.3 討論72-73
- 6.4 本章小結73-74
- 7 結論與展望74-76
- 7.1 結論74-75
- 7.2 展望75-76
- 參考文獻76-83
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文83-84
- 致謝84
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,本文編號:428854
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