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具有全好氧脱氮功能不动杆菌的筛选及其在高氨氮废水中的应用
编辑: admin 来源: 未知 时间: 2020/7/26 13:00:39

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【摘要】:高氨氮废水的排放持续增长和处理处置不当导致了水体污染日趋严重。 相比于物化法,生物脱氮法工艺简单、处理成本低、无二次污染,是公认最佳的氨氮废水处理方法,其中硝化细菌和反硝化细菌为主要功能菌群。

但是传统硝化细菌的营养代谢类型决定了其生长缓慢、世代周期长、生物量浓度较低,在应对高氨氮废水时生长容易被抑制而导致硝化系统瘫痪。

为了突破传统硝化细菌的瓶颈,扩展生物技术的应用领域,本文从真实高氨氮废水中分离筛选了可耐受高浓度氨氮且具有高效性能的全好氧脱氮菌株,并考察其对典型高氨氮真实废水的处理效果。 取得如下结果:1.成功富集得到可耐受高氨氮的全好氧脱氮复合菌TA-1。

以重庆某生猪养殖企业畜禽沼液为样品,经过连续传代驯化,得到全好氧脱氮复合菌TA-1,通过设置单一氮源和多种氮源共存的体系去考察TA-1脱氮特性,结果发现当氨氮浓度为400mg/L,培养108h后氨氮去除率可达%,当多种氮源共存时TA-1会优先转化硝态氮,其次为氨氮和亚硝态氮。 最后为了明晰TA-1的菌群结构,分析了其不同传代阶段的生物多样性,结果表明经过高氨氮驯化后菌群结构逐渐趋于稳定,最终优势微生物为不动杆菌Acinetobacter和unclassified_f_Brucellaceae。

2.筛选得到具有全好氧功能的菌株。

经鉴定该菌株属于不动杆菌Acinetobacter,命名TAC-1。

通过考察TAC-1对不同氮源的去除特性证实其为全好氧脱氮菌株,为了明晰TAC-1的代谢途径,对细胞内NR和NiR两种潜在酶及基因进行定量检测。

结果表明,TAC-1细胞内表达基因主要为narG、nirS和nirK,根据其应对不同氮源时基因表达顺序、浓度和种类的差异,推测TAC-1的代谢途径可能为NH_4~+→NH_2OH→NO_2~-→NO_3~-→NO_2~-→N_2O→N_2。

3.优化了TAC-1的最佳生长条件。 通过设置氨氮浓度为400mg/L,C/N为10的基础培养基,开展单因素优化实验。 结果表明,当碳源类型为琥珀酸钠、C/N为10、转速为150r/min时,TAC-1的OD_(600)达到,氨氮去除率为%。 同时考察了TAC-1对低温、高盐、高氨氮等极端环境的适应能力,发现TAC-1最大耐受盐度为2%,最高可耐受氨氮浓度为800mg/L,且在低温5℃环境下,TAC-1对高浓度氨氮去除率依然保持在90%以上。

4.考察了菌株TAC-1对高氨氮真实废水的处理效能。 分别选择了化工制药废水、畜禽养殖废水和垃圾渗滤液为实验对象,研究表明化工制药生产废水原水和物化出水初始氨氮浓度分别为和/L,经过120h后TAC-1对氨氮去除率分别为%和%,同时对总氮去除率分别为%和%;畜禽养殖沼液初始氨氮浓度为/L,经过120h处理TAC-1对氨氮最大去除率为%,总氮最大去除率为%;垃圾中转站渗滤液初始氨氮浓度为/L,经过120h处理TAC-1对氨氮最大去除率为%,同时总氮最大去除率为%。 【学位授予单位】:重庆理工大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2020【分类号】:X703;X172。

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