固定化反硝化细菌脱氮的研究

以反硝化细菌为例,研究了PVA包埋和未包埋的反硝化细菌脱氮特性.采用PVA纱布块包埋反硝化细菌,对其在不同氮源、不同温度和不同铵盐浓度下的脱氮特性进行研究,并与未包埋反硝化细菌进行比较.结果表明,固定化反硝化细菌对废水脱氮的最适温度未变,为30℃,固定化反硝化细菌对NO2--N 150 mg/L脱氮速率在10℃和30℃分别是19.23和60.00mg/(g·h),而未固定化的只有6.89和25.6 mg/(g·h).固定化硝化细菌对NO3--N150 mg/L脱氮速率在10和30℃分别是10.87和42.86 mg/(g·h),而未固定化的只有3.05和15.86 mg/(g·h).固定化和未固定反硝化细菌在NH4+浓度为200mg/L时的脱氮速率分别是25.90和13.90mg/(g·h)(NO2--N 150mg/L,30℃),29.10和14.90mg/(g·h)(NO3--N 150 mg/L,30℃).说明固定化反硝化细菌对高浓度的铵离子和低温耐受性增加.但固定化反硝化细菌对NO2-的脱氮速率小于对NO3-的脱氮速率.     

固定化反硝化细菌脱氮的研究

以反硝化细菌为例,研究了PVA包埋和未包埋的反硝化细菌脱氮特性。采用PVA纱布块包埋反硝化细菌,对其在不同氮源、不同温度和不同铵盐浓度下的脱氮特性进行研究,并与未包埋反硝化细菌进行比较。结果表明,固定化反硝化细菌对废水脱氮的最适温度未变,为30℃,固定化反硝化细菌对NO2--N150mg/L脱氮速率在10℃和30℃分别是19.23和60.00mg/(g·h),而未固定化的只有6.89和25.6mg/(g·h)。固定化硝化细菌对NO3--N150mg/L脱氮速率在10和30℃分别是10.87和42.86mg/(g·h),而未固定化的只有3.05和15.86mg/(g·h)。固定化和未固定反硝化细菌在NH4 浓度为200mg/L时的脱氮速率分别是25.90和13.90mg/(g·h)(NO2--N150mg/L,30℃),29.10和14.90mg/(g·h)(NO3--N150mg/L,30℃)。说明固定化反硝化细菌对高浓度的铵离子和低温耐受性增加。但固定化反硝化细菌对NO2-的脱氮速率小于对NO3-的脱氮速率。     

亚硝化细菌培养条件的优化

以活性污泥中分离出的亚硝化的细菌为研究对象,对亚硝化菌培养条件(培养温度、pH、碳源、氮源、刺激因子)进行优化。结果表明:亚硝化细菌最佳培养温度为30℃,最佳培养基pH值为8.0,外加碳源Na2CO3最佳浓度为0.2%,NH4HCO3最佳浓度为0.2%,刺激因子LaCl3最佳浓度为0.004%。在此最佳培养条件下,亚硝化细菌生长及亚硝酸盐氮富集能力达到最高,为185.36 mg/L,脱氮率最高为92.52%;采用三角瓶半连续式培养的亚硝化细菌脱氮性能优于量筒培养的,而连续式培养较半连续式培养能更有利于亚硝化细菌菌群数量的增长和繁殖。     

固定化复合微生物对废水的脱氮效果

利用海藻酸钠和聚乙烯醇,将含有硝化细菌、反硝化细菌、光合细菌、放线菌等菌体的复合微生物固定化,研究其对人工废水与鱼塘水的脱氮效果。结果表明,复合微生物经固定化后提高了脱氮效果,人工废水NH4 -N的去除率为84.10%,凯氏氮的去除率为75.66%;鱼塘水NH 4-N去除率几乎达到100%,凯氏氮的去除率达到87.58%。     

海水养殖废水短程硝化反硝化基础研究

净化和处理海水养殖废水的研究已经系统而深入,实现同步短程硝化反硝化的污水生物脱氮处理已成为可能。本研究通过SND工艺实现了海水养殖废水的短程同步硝化反硝化去氮效果,为集约化养殖废水处理提供了方便快捷的方法。研究结果表明,在本试验装置和条件下,最佳短程硝化反硝化时间是0.5~4h;在温度为14~20℃的条件下,用醋酸钠作碳源,亚硝酸钠作氮源,利用反硝化作用可达到有效脱氮的目的,且最佳C/N比为0.8~1.2。     

低温条件下海水暂养装置脱氮系统的构建及其应用效果

[目的]设计一种可有效降低海水暂养循环系统中氮浓度的新型脱氮技术工艺,提高鲜活海产品的暂养存活率,以确保健康安全海产品的流通及满足人们的膳食需求.[方法]针对暂养水体温度低、碳氮比低及溶解氧高等特点,采用农业废弃物玉米芯作为碳源和生物膜载体,通过驯化低温脱氮菌(硝化菌和反硝化菌)并结合人工强化挂膜方式建立同步硝化反硝化脱氮系统.[结果]经低温、高盐驯化富集培养的硝化菌富集液和反硝化菌富集液均以变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主,但在纲水平上,硝化菌富集液中以γ-变形菌纲(Gammaproteo-bacteria)和α-变形杆菌纲(Alphaproteobacteria)为主,其相对丰度分别为83.50%和12.90%,而在反硝化菌富集液中γ-变形菌纲为主要纲,其相对丰度为91.30%.通过电镜扫描发现,置于脱氮反应器内的玉米芯表层有微生物膜覆盖,其表层孔隙数量明显减少;玉米芯还作为固相碳源,促使反硝化过程持续进行.玉米芯脱氮反应器装置运行60 d内,出水口水样的总氮、氨氮和硝氮去除率均随时间推移呈先升高后降低的变化趋势,最高去除率分别达(63.46±0.55)%、(62.79±0.52)%和(65.00±0.63)%.[结论]以玉米芯为碳源和生物膜载体、利用人工强化挂膜构建的玉米芯脱氮反应器装置能同步实现硝化反硝化过程,脱氮效果佳且可保证系统长期运行,还具有构建工艺简单、体积小及成本低等特点,适用于大部分海产品低温暂养系统.     

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。     

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。     

降低脱氮成本的新型碳源与工艺研究概况

为了减轻外加商业碳源给生物反硝化带来的经济负担,降低生物反硝化法的处理成本,需要寻找无毒且更为廉价的碳源以及探寻具有可持续发展前景的强化生物脱氮技术,以取消或减少外部碳源的添加。阐述了目前已投入使用的几种新型碳源以及无外加碳源的序批式生物膜反应器(SBBR)脱氮工艺、两级序批式反应器(SBR)脱氮工艺和其他改进工艺。通过新型廉价碳源的合理利用及组合生物脱氮工艺技术的开发,可以在自有碳源有限的条件下提高生物脱氮效率。     

一株异养硝化-好氧反硝化菌的分离鉴定及其对养殖废水中氮的去除特性

为了获得养殖废水中高效脱氮的菌株,采用富集培养分离的方法,从猪粪水自然曝气池污水中筛得一株具有较好脱氮功能的异养硝化-好氧反硝化菌株ZF2-3,经形态学和生理生化鉴定、16S rRNA基因序列分析、系统发育树构建和特征性扩增片段分析,鉴定其为Bacillus subtilis。在分别以硫酸铵和硝酸钠为唯一氮源的人工废水培养基中,菌株ZF2-3对氨氮和硝态氮的去除率分别为85.7%和87.2%,且不积累中间产物。优化条件后发现,菌株ZF2-3脱除氨氮最适碳源是蔗糖,最适碳氮比为15。将菌株ZF2-3应用于养殖废水脱氮,发现无论在氨氮浓度相对较低的水产养殖废水还是氨氮浓度较高的猪粪废水中,菌株ZF2-3均有较好的处理效果,使水体氨氮、总氮浓度分别降低37.7%、67.4%和34.6%、30.4%,且无中间产物累积。研究表明,菌株ZF2-3对养殖废水脱氮具有良好的应用潜力。