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。     

异养型同步硝化反硝化处理氨氮废水及群落结构分析

从生物陶粒反应器中筛选出6株异养硝化细菌,采用乙酸钠-氯化铵培养基培养细菌进行硝化特性研究.经过12 d好氧培养,6株异养硝化细菌对COD的去除率在45%以上,总氮和氨氮最终去除率在60%以上,并且具有产生NOx--N的硝化性能.采用污泥驯化手段富集好氧反硝化细菌,将得到的驯化污泥分离纯化,共得到5株高效好氧反硝化细菌(f1、f2、f3、f5、f7),他们对总氮(TN)的去除率分别为90.4%、91.2%、94.6%、95.6%、97%,表现出较好的总氮去除能力.将6株异养硝化细菌和5株好氧反硝化细菌扩大培养后,建立SBR反应器进行氨氮去除的试验研究.PCR-DGGE图谱表明,在反应器运行的不同时期,微生物群落结构发生动态演替.在反应器稳定运行期间,筛选的异养硝化细菌wgy5,wgy21,好氧反硝化细菌d5和Pseudomonas sp.的细菌是系统的优势菌群.     

同步硝化反硝化菌（Alcaligenes faecalis WT14）养殖污水脱氮效果研究

为探究溶氧(Dissolved orygen,DO)控制对异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌脱氮效力的影响,本文从绿狐尾藻人工湿地底泥基质中分离出高效HN-AD菌Alcaligenes faecalis WT14,通过室内和反应器装置试验,较系统地研究了WT14的HN-AD性能和不同DO条件对其NH_4~+-N、NO_3~--N去除能力的影响,并建立两级DO控制固定床反应器,通过DO控制分析了菌株WT14对养殖废水的处理效果。氮平衡试验表明,菌株WT14具有高效的同步硝化-反硝化能力,92.10%的NH_4~+-N以气态形式被去除,4.16%的NH_4~+-N被菌株WT14同化为胞内氮,同时NH_4~+-N的存在会促进NO_3~--N的还原。DO控制试验表明,菌株WT14的NH_4~+-N和NO_3~--N去除能力与DO浓度显著相关,低DO条件会抑制其NH_4~+-N去除能力,但是会促进NO_3~--N去除能力,且符合Boltzmann模型,其脱氨脱硝活性的半数DO抑制浓度分别为2.53 mg·L~(-1)和5.40 mg·L~(-1),最大NH_4~-N去除率和NO_3~--N去除率分别为94.0%和98.4%。在两级好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、90.5%和97.5%,存在NO_3~--N和NO_2~--N的积累,而在连续好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))-微氧(DO 0.50±0.10mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、97.6%和98.2%,且无NO_3~--N和NO_2~--N的积累。研究表明,两级DO控制中连续好氧-微氧显著促进了同步异养硝化-好氧反硝化菌WT14对NO_3~--N和NO_2~--N的还原,且不影响NH_4~+-N和COD的去除,提高了TN去除率。     

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。     

应用于景观水体异养硝化细菌的筛选鉴定及效果研究

[目的]研究景观水体的生物修复技术。[方法]采用SBR反应器,通过间歇曝气方式对底泥体系中好氧反硝化细菌进行了选择和富集,分离到1株异养硝化菌,并根据其生理生化性状和部分长度的16S rDNA序列确定了分离菌株的分类学和系统发育地位。[结果]从底泥中分离出1株异养硝化细菌SHW1,经过生理生化鉴定和16S rDNA测序,建立了系统发育树,鉴定出细菌SHW1属于Acineto-bactersp.。采用乙酸钠-氯化铵培养基培养细菌进行硝化特性研究,经过7 d好氧培养,NH4＋-N最终去除率为52.13%,并且具有产生NO2--N的硝化性能。[结论]筛选出的异养硝化细菌SHW1在贫营养条件下对NH4＋-N有较高的去除率,可以应用于景观水体脱氮。     

一株高效好氧反硝化细菌的分离与鉴定

采用选择性培养基通过定量增加亚硝酸盐含量来富集筛选好氧反硝化细菌,经过选择性培养基初步筛选,测定NO-2-N与NO-3-N的去除率,再通过反硝化培养基复筛选出同时具有去除NO-2-N与NO-3-N能力的目的菌。通过16S rRNA基因序列分析及同源性比对以及与其他已筛选出的部分硝化细菌与反硝化细菌的比对构建系统发育树,结合菌株的生理生化鉴定试验,鉴定出目的菌株。在好氧、28℃培养条件下,在反硝化培养基中,该菌株5 d内将NO-2-N由3 570 mg/L降至22 mg/L,去除率达99.4%,将与NO-3-N由2 464 mg/L降至27 mg/L,去除率达98.9%。通过形态学、生理生化反应以及16S rRNA序列测定鉴定菌株DB-6为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),命名为DB-6。新筛选的阴沟肠杆菌反硝化能力较强,具有生物脱氮的应用潜质,有望应用于海水养殖水质净化。     

脱氮微生物脱氮性能及N_2O逸出量研究

[目的]研究具有好氧反硝化特性的异养硝化细菌NYMO和NYTE同时进行硝化和反硝化作用的能力及好氧反硝化菌HWTT的产物N2O逸出量情况。[方法]通过NH4＋-N和NO3--N的质量浓度的变化情况来分析细菌硝化作用和反硝化作用的能力,采用空气密封摇瓶培养和额外补充O2保证好氧条件的2种方式培养菌株HWTT。[结果]菌株NYMO和NYTE 2 d内NH4＋-N去除率为34.60%和35.08%,NO3--N去除率为33.40%和99.92%[结论]NYMO和NYTE具有异养硝化好氧反硝化能力。缺氧条件下,N2O逸出量最高值为0.15μmol,N2O/（N2O＋N2）低于0.15%;好氧条件下,N2O逸出量为35.71μmol,N2O/（N2O＋N2）为70%以上。     

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%。     

一株异养硝化细菌的分离鉴定和脱氮特性研究

筛选对高浓度NH3-N养殖废水具有高效硝化能力的菌株,研究其硝化性能。通过比较几种已报道的筛选方法和不同生境中异养硝化细菌筛选效果,确定了以乙酰胺为唯一碳源和氮源,从高氨氮生境中可以筛选到高效的异养硝化细菌;进一步通过富集培养分离,从沼气池出水口水中分离到一株异养硝化细菌,并根据部分长度的16S rDNA序列进行了系统发育分析。该菌株具有高效异养硝化功能,在初始氨氮浓度为104 mg·L-1的异养氨化培养基中培养12 h后,氨氮和总氮去除率分别达81.7%和53.7%,最终氨氮和总氮去除率可达90.1%和61.3%,且培养液中无明显的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮累积。16S rDNA的序列分析鉴定,该菌株与Paracoccus denitrificans具有99%相似性,结合生理生化分析认定该菌株是一株脱氮副球菌,命名为Paracoccus denitrificans FJAT-14899。筛选出的菌株Paracoccus denitrificans FJAT-14899对氨氮具有高效的去除率,显示了良好的应用前景。     

不同水分条件下不同土壤微生物类群产N2O量的初步研究

本研究主要是通过微生物分离手段加富培养菜园土中的硝化菌、厌氧反硝化菌和异养硝化/好氧反硝化菌,并在30%、50%和100%3种土壤充水孔隙度(指土壤体积含水量与总孔隙度的百分比,V/V)水分条件下进行无菌菜园土反接种培养实验,研究了不同水分条件下、不同土壤微生物类群的产N2O量。结果表明:30%含水量的灭菌土壤反接种培养,N2O的产生是以异养硝化/好氧反硝化作用为主,自养硝化作用对于N2O亦有贡献,后者产N2O量仅是前者的15.2%～47.2%;而50%含水量的灭菌土壤反接种培养,N2O的产生过程是以自养硝化为主,其N2O产生量几乎是异养硝化/好氧反硝化菌处理的2.1倍。在上述3种水分条件下,厌氧反硝化菌活性均受到抑制,几乎不产生N2O。     

1株好氧反硝化菌的筛选鉴定及固定化研究

为了提高污水处理设施的低温生物强化效果,以崇礼污水处理厂SBR反应池活性污泥为菌源,进行污水处理耐冷菌的分离鉴定及固定化研究。从活性污泥中分离筛选出1株硝化和好氧反硝化耐冷菌,结合生理生化、形态学以及16S rDNA基因测序结果,初步鉴定该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。以海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)为包埋材料,利用正交试验优化NL-4包埋固定化制备条件。当SA质量分数为1%、PVA质量分数为12%、Ca Cl2质量分数为1%、包菌量为10%时,制备的固定化小球物理性能最佳。在10℃培养条件下,NL-4对污水中氨态氮(NH_3-N)和硝态氮(NO_3~--N)的去除率分别是68.05%、98.94%,包埋固定化后分别提高了14.49%、1.4%。4℃保藏60 d后,比游离菌相比固定化载体的NH_3-N、NO_3~--N去除率分别提高58.8%、53.3%。pH值为7~9、温度为10~20℃时,最适宜NL-4及其固定化载体发挥硝化、反硝化能力。     

好氧反硝化菌处理低浓度含氮污水

目前好氧反硝化菌生物脱氮的研究还处于试验阶段,且主要集中在对高浓度含氮废水的处理方面,对低浓度含氮污水很难做到深度处理。为解决这一问题,从富营养化的太湖表层水体中筛选3株好氧反硝化菌,经生理生化性能测定及分子生物学方法鉴定,分别为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)、布鲁氏菌(Brucella sp.),株系分别命名为T1、N2、ADB-7。当碳氮比为9、p H值为7~9、温度为30℃、摇床转速为180 r/min时,菌株ADB-7的好氧反硝化效率最高。随后研究菌株T1、N2、ADB-7对人工生活污水及富营养化湖泊水样的氮素脱除情况。结果表明:24 h内菌株ADB-7对人工生活污水中硝态氮、氨态氮的去除率分别达54.32%、83.36%;菌株T1、N2对富营养化湖泊水样硝态氮、氨态氮脱除效果较好,终浓度分别低于1.0、0.2 mg/L。由结果可知,菌株ADB-7短期脱氮效果好,而菌株T1、N2脱氮效果持久,可将3种菌制作混合微生物菌剂,用于环境水体氮素的脱除。     

反硝化除磷系统的驯化及反硝化聚磷菌的筛选

利用城市河道底泥,通过厌氧／缺氧／好氧（A2O）工艺驯化反硝化除磷系统,采用BTB培养基、异染粒及PHB（聚β-羟基丁酸）染色等方法,从反硝化除磷系统中分离筛选出反硝化聚磷菌,并通过16SrDNA序列测定分析其遗传背景。在该试验条件下,反硝化除磷系统的氮磷的去除率超过80％。从反硝化除磷系统中分离筛选出DPB—A511、DPB—A9和DPB—AIO3株反硝化聚磷茵,其氮、磷去除率均超过50％。这3株菌中DPB—A511、DPB—A9分别与Dechloromonas aromatica、Candidatus accumulibacter phosphatis的相似性均达到97％,DPB—AIO与Bacilluspumilus的相似性达到99％。     

低温异养硝化–好氧反硝化菌的分离及其除氮特性

针对目前大部分除氮微生物遇冬季低温难以对污水进行有效脱氮的问题,从冬季水浸稻田土壤中分离到1株在10~15 ℃下具有高效异养硝化好氧反硝化能力的菌株D15。经鉴定,确定该菌株为嗜碱假单胞菌(Pseudomonas alcaliphila)。考察了氮源质量浓度(100、150、200、250、300、400、600、800 mg/L),碳源种类(柠檬酸三钠、丁二酸钠、乙酸钠、草酸钠、麦芽糖),摇床转速(130、150、170、190、210 r/min),培养温度(5、10、15、20、25、30、35 ℃)对菌株D15除氮效果的影响。结果表明,菌株D15在以柠檬酸三钠为碳源、初始氮源质量浓度150 mg/L、摇床转速190 r/min、15 ℃条件下培养,对氨氮、硝氮及亚硝氮的去除率均达到了100.0%。在猪粪废水中添加柠檬酸三钠、15 ℃下分别处理54 h和66 h后,对氨氮和总氮的去除率分别达到100.0%和88.8%。     

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。     

河岸林土壤好氧反硝化菌的分离及活性初探

[目的]好氧反硝化菌可在有氧条件下,将硝酸盐还原,释放N2O,减少富氮对土壤的危害。本研究旨在探明河岸林土壤中是否存有好氧反硝化菌。[方法]以文峪河上游毗邻农田河岸林土壤为材料,采用土壤稀释、涂布划线、滴加格利斯及二苯胺试剂显色等方法分离筛选菌株,采用16SrDNA基因序列同源性分析鉴定;在灭菌土壤中接种筛选所得菌株培养,并测定硝态氮、铵态氮、亚硝态氮含量变化来分析其活性。[结果]获得3株反硝化菌(编号:df3、df7、df14),鉴定命名为Psueadomonas sp.DF3,Alicaligenes sp.DF7,Klebsiellasp.DF14。活性分析显示:接种3株菌土壤硝态氮明显减少,且接种df3和df7土壤中具亚硝态氮。[结论]样品土壤中存在好氧反硝化活性菌株,具有重要科学研究意义。     

一株好氧反硝化细菌的分离鉴定及反硝化能力初测

采用BTB(溴甲基酚蓝)平板涂布分离法,从鳜鱼养殖池塘水体中分离出17株具有反硝化作用的细菌,通过初步筛选和反硝化能力的测定,挑选出一株具有较强反硝化能力的好氧反硝化细菌,命名为8F-3。菌株8F-3在24 h内将总氮从100.00 mg/L降至6.51 mg/L,去除率达到93.49%;将氨氮从50.000 mg/L降至1.966 mg/L,去除率为96.07%;将硝酸盐氮从50.00 mg/L降至3.51 mg/L,去除率为92.98%;将亚硝酸盐氮从0.096 mg/L降至0.071 mg/L,去除率为25.79%。该试验结果表明,菌株8F-3对氨氮和硝酸盐氮具有较强的去除能力,对亚硝酸盐氮也有一定去除作用,反硝化能力较强。经生理生化测试和16 SrRNA分子鉴定,初步鉴定该菌属于不动杆菌属(Acinetobacter)。     

1株异养硝化-好氧反硝化神户肠杆菌的鉴定及脱氮特性

[目的]鉴定1株异养硝化-好氧反硝化神户肠杆菌,明确其脱氮特性。[方法]从养殖池塘底泥中筛选到1株异养硝化-好氧反硝化菌HD-NAH,经形态学观察、生理生化试验以及16S rDNA序列分析,鉴定为神户肠杆菌（Enterobacter kobei）HD-NAH,并研究其脱氮特性。[结果]该菌在以柠檬酸钠为碳源,C/N为18,初始pH为7,温度为27℃,转速为190 r/min时,24 h亚硝氮（NO₂^--N）和总氮（TN）降解率分别为99.98%和89.37%,具有较高的降解效率。菌株在初始pH为7～10,温度为27～37℃,转速为130～210 r/min时,对NO₂^--N和TN的降解率均较高,表明该菌株的环境适应性较强。在不同氮源条件下,菌株HD-NAH对氮的去除存在差异,其对TN去除率表现为NO₂^--N>NH₄⁺-N+NO₂^--N>NH⁺     

碱渣废水微生物处理研究初探

为研究混合菌在厌氧及好氧条件下对碱渣废水的处理效果,筛选高效的降解菌株,以进一步提高碱渣废水的生物处理效率,将混合菌加入到含有环己酮作为唯一碳源的基础培养基中进行活化,活化后的菌种先在厌氧条件下处理污水,出水再进行好处理,最后从混合菌剂中筛选CODCr处理效率高的微生物。混合菌在厌氧处理过程中CODCr最高去除率达到70%,出水后经好氧处理去除率可以达到60%~70%。从混合菌中筛选得到了一株好氧菌,处理效果较稳定,去除率为60%~65%,该菌株经初步鉴定为Nocardia(诺卡氏菌属)。     

养殖废水中异养硝化细菌的分离 筛选和鉴定

为了获得脱氮功能强的异养硝化菌株用于养殖废水的脱氮处理,通过富集、分离和纯化等步骤,并结合格利斯试剂检验菌株硝化能力的方法,从某养猪场污水处理池污泥中分离筛选了4株具异养硝化功能的菌株,分别标号为79、84、L116、L117,通过16S rDNA序列分析和美国全自动微生物分析仪Biolog鉴定,4株菌均为粪产碱杆菌(Alcdigelies faecalis),并验证了这4株菌的硝化能力.结果表明,当液体培养基初始氨氮浓度为90 mg·L-1左右时,在振荡培养48 h内,菌株79、84、L116、L117培养基中氨氮和总氮均快速下降,氨氮去除率分别达到44.4%、47.9%、61.3%和56.4%,总氮(除菌)去除率达到39.9%、38.5%、43.4%和40.7%.