共固定化亚硝化-反硝化细菌工艺及特性研究

以亚硝化细菌、反硝化细菌为研究对象,采用共固定化细胞技术,以海藻酸钠共固定化亚硝化-反硝化细菌,研究了共固定化工艺条件及其在模拟污水中的脱氮效果。结果表明,共固定化亚硝化-反硝化细菌最佳工艺条件为4.5%海藻酸钠和2.1%氯化钙共固定化细胞,接种量为3个/m L培养基,接种于装有140 m L模拟污水液体培养液的250 m L三角瓶中,最佳p H为8,最佳培养温度30℃,110~140 r/min培养。54 h时氨氮去除率为95.95%,78 h时亚硝态氮去除率为95.82%。共固定化小球可重复使用3次、低温对共固定化后菌种脱氮性能的影响较小。     

亚硝酸型反硝化菌脱氮研究

通过对污水处理厂底泥中反硝化细菌的驯化和富集,得到富含反硝化细菌的富集液。利用富集液处理含不同碳源的实验废水,同时研究不同环境因子对亚硝酸型反硝化菌脱氮速率的影响。结果表明,以甲醇为碳源、温度30℃、pH8．0时为最适条件。在此条件下,处理太原市A湖实际废水脱氮率达到98％以上。     

温度对矿化垃圾生物反应床脱氮的影响研究

[目的]研究温度对矿化垃圾生物反应床脱氮能力的影响,为实现反应床对氮污染物的经济、高效处理提供指导。[方法]以埋龄为3年的矿化垃圾填充反应床,研究不同温度条件下反应床脱氮的效果和机理。[结果]30℃时脱氮效果最佳,出水中TN浓度为19.31mg/L,NH3-N近乎被全部去除,满足GB16889-2008的特别排放限值,而10℃时脱氮效果最差,出水中TN浓度为59.62mg/L,NH3-N浓度为54.22mg/L,远超出GB16889-2008的排放浓度限值;矿化垃圾反应床脱氮过程主要由亚硝化菌、硝化菌、好氧反硝化菌和厌氧反硝化菌四大类菌群共同作用完成,床内亚硝化菌群和硝化菌群合适的生长温度范围为15～30℃,床内多数反硝化菌群最适生长温度范围为30～37℃。[结论]温度对矿化垃圾生物反应床脱氮效果和其中的脱氮菌群影响显著,30℃为反应床运行的最佳温度。     

基于碳酸氢钠为碳源的氢自养反硝化去除地下水中硝酸盐研究

氢自养反硝化修复地下水中的硝酸盐污染以其清洁、环保又经济而受到广泛重视.利用全自动恒温振荡仪,以NaHCO3为碳源驯化氢自养反硝化细菌,并对影响氢自养反硝化速率的因素进行了研究.结果表明,以NaHCO3作为唯一的无机碳源,不仅可以高效驯化氢自养反硝化细菌,而且可以控制体系的pH值,效果优于单独以CO2或以CO2和NaHCO3共同为碳源的系统;当单独以NaHCO3为碳源时,其浓度为2 g·L-1时可以满足氢自养反硝化细菌的生长,并使体系pH保持在8.5±0.2;当初始NO3--N浓度<135.6mg·L-1时,反硝化速率随着NO3--N浓度的升高而增大,当NO3--N浓度过高时(>135.6 mg·L-1),会抑制氢自养反硝化的进行;当pH在6.0～9.0时,氢自养反硝化可以进行,但其最适pH为7.0～8.0,而当pH<6.0或pH>9.0时,反硝化基本停滞;温度为35℃时反硝化速率最大,为2.83 mg·L-1·h-1,当温度为15℃时,有明显的亚硝酸盐积累.     

1株异养硝化-好氧反硝化菌的分离鉴定及脱氮活性

从养殖池塘底泥中分离出1株异养硝化-好氧反硝化菌,对其进行生理生化鉴定、最佳脱氮条件确定及与活性污泥共同作用下的脱氮性能研究.经过菌株生理生化特性鉴定及查伯杰氏手册确定该菌株为非发酵、无芽孢的革兰阴性菌,初步鉴定为不动杆菌,且同时具有硝化和反硝化的特性.利用正交试验研究其脱氮性能的影响因素和最佳条件,结果表明：在以琥珀酸钠为唯一碳源,C/N为8,接种量为10 mL/L,pH为8,转速为75 r/min的培养条件下,该菌株对TN的降解效果最佳,降解率为98%;在以琥珀酸钠为唯一碳源,C/N为8,接种量为10 mL/L,pH为6.5,转速为120 r/min的培养条件下,该菌株对COD的降解效果最佳,降解率为99%.在对实际污水的脱氮处理中,该菌株脱氮性能很强并可加强活性污泥的脱氮性能,具有一定的实用性.     

好氧反硝化细菌的筛选鉴定及其反硝化反应条件优化

从养殖水体、污泥和农村河道中定向筛选好氧反硝化细菌,对分离得到的菌株进行初步鉴定,并研究了不同碳源、碳氮比、初始pH、接种量、转数以及温度等对其反硝化特性的影响。结果表明,从初筛得到的35株具有反硝化活性的细菌中复筛得到一株具有较强反硝化能力的菌株GC5,经16S rDNA测序和系统发育分析,该菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。在以乙醇为碳源、碳氮比15∶1,接种量1%,初始pH 7.5,转数160 r·min-1和温度30℃的条件下,脱氮效率最强,对模拟污水中硝酸盐氮和总氮的去除率分别为99.19%和53.83%。     

亚硝化作用菌种的分离筛选及条件选择

通过富集培养、硅胶平板分离法和亚硝化作用试验,筛选出1株亚硝化速率较高的菌株(编号为N4,下同).经初步鉴定其为亚硝化单胞菌(Nitrosospira sp.),并对它作了亚硝化作用条件试验.试验结果表明:其最佳的亚硝化作用条件为温度30 ℃、pH值7.5～8.0,初始氨氮浓度100～150 mg/L,通气量为摇床转速110 r/min,碱度为NaHCO3浓度1 700 mg/L.在此条件下,接种浓度为15%,培养24 h,氨氮去除率为99.47%,亚硝酸盐氮积累量可达到116.65 mg/L.     

鸡粪好氧发酵高效同程硝化-反硝化菌筛选及其生物学特性研究

为验证鸡粪好氧发酵过程同程硝化-反硝化细菌的存在,全程进行了高效同程硝化-反硝化菌株的分离、筛选,并对筛选的高效菌株进行鉴定和生物学特性研究.筛选到1株高效同程硝化-反硝化细菌JY45-2,鉴定为假单胞菌Pseudomonas sp.,为兼性化能自养型菌株.JY45-2菌株生物学特性为:当有机物质量浓度1 360 mg/L、氨态氮质量浓度212 mg/L、pH8、C/N为3.54和培养温度45℃时,氨态氮利用效率最高.JY45-2菌株的有机物耐受范围宽,有机物质量浓度为680～2 040 mg/L时,作用3 d后的氨态氮利用率可达30%以上.在鸡粪好氧发酵过程中分离、筛选到1株高效同程硝化-反硝化细菌,证明了该固态发酵体系中存在同程硝化-反硝化细菌.     

反硝化技术对模拟养殖池塘修复的研究

浙江奉化市池塘的底泥经过反复培养、驯化.从中筛选、分离出反硝化细菌,在模拟实验条件下,研究其对不同浓度的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的去除情况,讨论反硝化菌种的生长情况.结果表明,在初始浓度为1、25、50 mg·L-1的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮模拟池塘中,随着实验的进行,对污染物的去除效果逐渐提高.其中在1 mg·L-1的浓度组中,3 d内硝酸盐氮和亚硝酸盐氮去除率就分别达到了95.8%和90.2%;在25 mg·L-1的浓度组中,第6 d硝酸盐氮和亚硝酸盐的去除率分别为93.8%和87.8%;在50 mg·L-1的浓度组中,第6 d硝酸盐氮和亚硝酸盐的去除率分别为89.7%和78.7%.此外,反硝化菌对硝酸盐氮的去除效果略优于亚硝酸盐氮,而且硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的浓度越低,对其去除效果越好,达到稳定状态的时间越短.在模拟池塘中,菌种的生长情况与硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的浓度呈负相关,即污染物的浓度越高反硝化菌的生长情况越差.对反硝化菌的生态影响因子研究表明,其反硝化最适宜的pH值为6～7,温度为25～35℃;而且在同一pH值和温度条件下,硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度越低,反硝化菌对其去除效果越好.     

高效硝化细菌的富集培养与分离

硝化细菌是生物硝化脱氮中起主要作用的微生物,直接影响硝化效果和生物脱氮的效率.有研究表明 ,污水中硝化细菌的浓度与硝化速率成正比[1], 因此,提高污水中硝化细菌的浓度、获得纯种硝化细菌,可大大提高生物脱氮和污水处理的效率.     

一株异养硝化菌的筛选鉴定及其在农村养殖废水处理中的应用

【目的】针对养殖废水中的高浓度 NH4+-N 难处理的问题，从湖泊底泥中分离筛选出 1 株异养硝化细菌，并鉴定。【方法】对筛选菌株进行革兰氏染色、扫描电镜观察、菌株鉴定。16SrDNA 测序结果在 Blast 数据库进行同源性分析并构建系统发育树；研究不同氮源下，该菌株的异养硝化和好氧反硝化性能以及通过不同菌液接种量、碳源、初始 pH、温度、C/N、初始 NH4+-N 浓度为环境因素研究其脱氮特性；将该菌株投加到实际农村养猪废水中，评价其应用能力。【结果】筛选得到的菌株异养硝化菌株，鉴定为不动杆菌（Acinetobacter sp），命名为 L-1；单因素试验结果表明：菌株 L-1 在接种比例 2%、碳源为柠檬酸钠、pH 值 6~9、温度 20~30℃、C/N10~20、NH4+-N 初始浓度 50 mg/L 条件下异养硝化效果最好；在实际养猪废水中投加 L-1 进行脱氮，在96 h 时，其中 1 000 mg/L 的 NH4+-N 废水降至 298.46 mg/L，去除率达 70.15%，对比空白对照 NH4+-N 去除率提高 45.78%，其中 NO3--N 和 NO2--N 浓度均在下降。【结论】菌株 L-1 具有异养硝化和好氧反硝化能力，在异养硝化菌处理养猪废水研究方面具有一定的参考价值。     

反硝化细菌的分离筛选及其反硝化特性的初步研究

从不同的水样、土样中用反硝化选择性培养基分离出202株反硝化细菌.以硝酸盐的降解、亚硝酸盐的积累和脱氮率为筛选指标,从这些菌株中得到1株反硝化能力强的菌株A13,经牛理生化试验和16s rDNA序列分析,鉴定该菌株为地衣芽胞杆菌(Bacillus licheni formis).然后将该菌株与保存的反硝化菌DNF409联合应用,脱氮率比应用单株菌提高近30%.在此基础上采用响应面分析法(中心组合一致精度设计,SAS9.1.3),建立了初始硝态氮浓度为25 mg/L水样脱氮率的回归方程,同时得出最佳反硝化条件是CODMn为35.1mg/L,温度为32.5℃,投菌量为6.2×106cfu/mL,反硝化时间为114.2 h,此时脱氮率达99%以上.     

一株反硝化细菌的分离及其反硝化特性

[目的]研究微生物对氮素污染的脱除作用,为在生产实践中更好地开发利用反硝化细菌提供依据。[方法]通过定向富集法,从淄博市一印染厂的污水处理系统中采集的活性污泥中分离出一株反硝化细菌D3,并对该细菌的反硝化特性进行系统的研究。[结果]反硝化细菌D3为一革兰氏阴性短杆菌,在限制性反硝化培养基中60 h内可将硝酸根脱除10.43%~13.13%。该菌可利用蔗糖、葡萄糖、乙酸钠、柠檬酸钠和碳酸氢钠为唯一碳源进行反硝化,其中最适碳源为柠檬酸钠。适合该菌反硝化的碳氮摩尔比为12.0∶1.0。最适投菌浓度为9.6×108CFU/L。[结论]牛肉膏、酵母粉、蛋白胨和乙酰胺等含有机氮的添加因子不能有效促进硝酸根的脱除,而反硝化细菌D3则更适合脱除有机氮含量低的一些工业污水中的硝态氮。     

耐高氨氮的水生产碱菌BJ17的筛选和脱氮特性

【目的】筛选出能够耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株,并研究菌株的脱氮特性和污水脱氮应用潜力。【方法】从渗滤液中富集筛选出耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株;筛选菌株在不同初始氨氮质量浓度、碳源、碳氮比、pH条件下的最适脱氮条件,探究该菌株的脱氮特性和应用潜力。【结果】筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株BJ17;经过形态学、16S rRNA基因序列比对,确定菌株BJ17为水生产碱菌Alcaligenes aquatilis;该菌株最适脱氮条件为初始氨氮质量浓度为1 000 mg/L、碳源为柠檬酸三钠、碳氮比为8、pH9,其氨氮去除率为90.92%,总氮去除率为83.4%。检测到菌株的氨单加氧酶、羟胺氧化酶、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶活性。在实际污水处理中,9 h将市政污水的氨氮全部去除;在垃圾渗滤液脱氮试验中,添加柠檬酸三钠,216 h可将含量4 758.06 mg/L的氨氮去除61.38%。【结论】菌株BJ17是一株能耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化作用菌株,且在高氨氮污水处理中具有良好的应用前景。     

医药化工废水同步硝化反硝化的研究及工程应用

[目的]为同步硝化反硝化技术在工程上应用提供依据。[方法]利用序批式反应器,研究医药化工废水的同步硝化反硝化(SND)生物脱氮工艺,并对SND工程应用进行尝试。[结果]实现SND最佳脱碳、脱氮效果的溶解氧(DO)浓度应控制在1.0~2.0mg/L,最佳进水pH值为7.0~7.5,在该条件下,COD去除率达80%以上,氨氮去除率达80%~82%,总氮去除率达74%~78%。在SND工程应用中,控制DO浓度为1.0~2.0 mg/L、进水pH值为7.0~7.5、水温为28~32℃时,COD、氨氮、总氮去除率分别为78.8%、78.4%和74.5%。水温过高将影响SND脱氮、脱碳的效果,且污泥微生物有一定适应调节能力,总体上COD、氨氮、总氮平均去除率分别为72.1%、66.2%和57.5%。[结论]同步硝化反硝化生物脱氮工艺有广阔的工程应用前景。     

复合垂直潜流人工湿地中硝化和反硝化细菌的筛选及其特性分析

[目的]通过在复合垂直潜流人工湿地系统中筛选高效的硝化细菌和反硝化细菌,以降低氮素污染对养殖水域生态系统的危害,为加强人工湿地氮素净化功能提供科技支撑.[方法]在复合垂直潜流人工湿地—池塘循环水养殖系统的不同运行阶段采集样品,利用选择性培养基定向筛选,选择一株高效硝化细菌和一株高效反硝化细菌,对其进行菌种鉴定,并分别研究对应菌株的硝化特性或反硝化特性.[结果]通过个体形态特征观察、生理生化鉴定及16S rDNA同源性比对分析,确定硝化菌株ZX2属于不动杆菌属(Acinetobacter),反硝化菌株ZF7属于假单胞菌属(Pseudomonas).在pH为7.0,温度为30℃,亚硝酸钠浓度为0.8 g/L的条件下硝化菌株ZX2的硝化能力最强,OD600可达0.80以上,硝化速率达68.4 mg/(L·d).在pH为7.0,温度为35℃,接种量为6%的条件下反硝化菌株ZF7的反硝化能力最强,OD600可达1.00以上,脱氮率达94.5%.[结论]筛选得到的硝化细菌和反硝化细菌具有很好的氮素净化效果,可为下一步强化人工湿地氮素净化功能提供备用菌株.     

AAO工艺反硝化生物滤池中氨氮去除的影响因素研究

[目的]介绍水解酸化-缺氧-好氧（AAO）工艺处理氨氮的方法。[方法]介绍了生物脱氮技术-反硝化脱氮技术,并分析了监测水温、pH、DO、SS、停留时间等因素对氨氮去除效果的影响,最终确定了最佳试验条件。[结果]厌氧池中需投加甲醇来补充反硝化菌进行同化代谢时需要的碳源;厌氧池中反硝化菌以pH 6.5～8.0为最佳;污水处理厂的温度对反硝化菌无太大影响;反硝化停留时间以8 h为宜。[结论]为城镇污水处理厂出水氨氮能达到新的排放标准提供了参考。     

A/O-MBR处理低C/N生活污水的脱氮因素研究

采用A/O-MBR工艺处理低C/N(3~5)生活污水,考查溶解氧(DO)、水力停留时间(HRT)及回流比(R)对脱氮效果的影响,并对处理过程进行全氮分析。结果表明,该工艺NH4+-N去除率在95%以上,但TN去除率最高仅为66%,TN去除在DO=2~3 mg/L、HRT=9 h及R=300%时分别出现峰值,缺氧段处理效果明显优于好氧段。对处理过程的全氮分析表明,28~32℃水温条件下,系统亚硝化率(NO2-/TN)保持在3%以下的低比率,说明短程硝化反硝化作用可以忽略,TN去除主要依赖硝化反硝化;控制DO=2~3 mg/L、HRT=9 h,系统好氧池硝化率(NO3-/TN)维持在61%~90%之间,缺氧池硝化率随R增加逐渐上升,在R=300%时达到高点76%;控制DO=2~3 mg/L、R=300%,缺氧池硝化率也在HRT=9 h时达到高点。结果表明,A/O-MBR工艺维持TN去除效果的先决条件是缺氧池达到足够的硝化率。由于反硝化细菌是典型的异养菌,TN去除不够理想主要源于进水碳源相对缺乏。除了增加碳源的传统措施外,提高TN去除率应更多地关注工艺条件的改进。     

阿氏节杆菌菌株DA-1的厌氧反硝化研究

阿氏节杆菌(Arthrobacter arilaitensis)菌株DA-1是一株氨氮降解细菌,且在有氧及厌氧条件下均具有反硝化作用.通过对该菌的厌氧反硝化条件进行优化,考察了碳源、C/N、温度和初始pH对其反硝化作用的影响.结果表明,乙酸钠为最佳的反硝化碳源,当C/N为10∶1、温度为30℃、初始pH为7.0时,A.arilaitensis DA-1能获得最高的反硝化效率,在该条件下,向硝酸盐模拟污水(NO3--N浓度为25mg/L)中接入2％(V/V)的A.arilaitensis DA-1菌剂,经过48 h的静置培养,N03--N的去除量达到了20.13 mg/L,而此时NO2--N积累浓度仅为0.56 mg/L.     

人工湿地高效好氧反硝化菌的分离鉴定及反硝化特性研究

从增氧型复合垂直流人工湿地中采集样品,利用间歇曝气法富集好氧反硝化菌,并进行分离纯化,共得到10株好氧反硝化菌.其中编号为B13的菌株在初始硝态氮含量为277.23 mg·L-1、碳氮比为5的条件下,24 h的硝态氮去除率达92.80%,亚硝态氮积累只有12.57 mg·L-1,脱氮速率达到20.58 mg·L-1·h-1.16S rDNA序列分析表明,该菌与Pseudomonas stutzeri同源性达100%.选用四因素三水平L9(34)正交试验表设计实验,通过测定对硝态氮去除能力和亚硝态氮的积累量,研究碳源、碳氮比(C/N)、pH以及溶解氧含量(DO)4种不同因素对B13号菌株好氧反硝化性能的影响.结果表明,该菌株对硝态氮的去除率最大可达99.88%,几乎没有亚硝态氮积累.对硝态氮去除率影响最大的因素为碳氮比,其次为pH,溶解氧含量和碳源.对应的最优条件是碳源为葡萄糖,碳氮比为10,pH为9,溶解氧含量为1.84～3.57 nag·L-1.