ASBR和UASB中的厌氧氨氧化菌富集筛选、耐盐驯化、分子生物学鉴定及保藏条件的研究

摘要

本文对ASBR,UASB两种反应器中厌氧氨氧化菌的富集,传统分离纯化,分子生物学16SrDNA鉴定,耐盐驯化,反应器动力学以及最佳菌种保藏条件进行研究研究结果如下:
　　 ASBR,UASB污泥均来自青岛麦岛污水处理厂的厌氧消化污泥及好氧污泥按1:1比例混合的污泥,两者均通入自配无机废水,采用逐级提高废水基质浓度的富集方法,ASBR在258天的连续运行后,氨氮,亚硝态氮容积负荷分别达到了0.15kg/(m3d-1),0.2kg/(m3d-1)。两者去除率达到了95%以上。反应器出水清澈,污泥呈红棕色,污泥浓度达到了5600mg/1。反应计量比为1:0.35:0.2。UASB在经过343天富集培养,形成污泥颗粒,污泥呈增灰色,氨氮和亚硝态氮的容积负荷为2kg/(m3d-1),2.6kg/(m3d-1)。氨氮和亚硝态氮的去除率在90%以上。反应计量比为1:1.4:0.3。
　　 对ASBR中富集污泥采用传统平板划线法分离纯化厌氧氨氧化菌,在污泥破碎稀释划线后,培养基长出少量白色菌株,将其活化后测定其脱氮能力发现其具有反硝化能力。其具体菌属还需进一步研究。同时,将富集得到的高纯度厌氧厌氧话菌种采用特异性引物进行16SrDNA检测,菌株的GenBank序列登录号为JQ3009,将检测的结果与基因库中其它序列对比,发现和Ammonium-oxidizingbacterium(JQ303101)相似度为100%,很有可能是一种菌。
　　 分别对ASBR,UASB富集阶段反应器做了反应动力学研究,其中ASBR采用二级动力学模型,进行线性拟合,根据拟合公式并利用拟合曲线分别求4个阶段亚硝态氮出水浓度及去除率预测公式。UASB采用改进的Stover-Kincannon模型,根据拟合曲线,求出最大基质去除率Umax为11.8kg·m-3·d-1,表明本UASB反应器还远远没有达到反应器理想的最大基质去除率。还有很大的脱氮潜力。
　　 ASBR从第259个周期开始,逐渐增加进水盐度(NaCl),进水盐度分别为2g/l,6g/l,10g/l,15g/l,20g/l,当盐度增加到20g/l的时候,氨氮与亚硝态氮的去除率迅速下降到35%,48%。污泥浓度也开始下降,反应器处于被抑制状态,在358个周期后降低进水盐度到17g/l。在经过20d的后污泥又恢复了原来的活性。说明反应器中在盐度17g/l的时候已经达到了最大耐受盐度,并且厌氧氨氧化的盐度抑制是可逆的。
　　 在对已经富集好的高纯度的厌氧氨氧化菌进行温度与pn对保藏的影响研究,在经过30天的保藏,在每个温度内,pH值在7.5-8.5之间的厌氧氨氧化菌的活性最高,活性最高的是在pH值8的时候为63.5mg/g(污泥)其次是在15℃pH值为8的时候为62mg/g(污泥),但35℃的时候污泥浓度2230.4mg/l,而在15℃的时为3349.1mg/l。纵观所有pH范围内,pU值为8的时候厌氧氨氧化的活性保持的最高。因此综合考虑温度为15℃,pH为8时为厌氧氨氧化的最佳保存条件。