一株低C/N好氧反硝化菌的筛选及脱氮特性的研究

摘要

近年来，随着国家对废水中氨氮和总氮排放要求的提高，含氮废水处理难度加大，如何经济有效的脱氮成为水处理领域的研究重点。好氧反硝化脱氮法因其能在同一好氧条件下脱氮，具有投资省、运行费用低等诸多优点，成为目前研究的热点。
　　本文从炼油废水活性污泥中分离出一株能适应低C/N条件的高效好氧反硝化菌Y7，通过形态学观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析，对Y7进行了种属鉴定。在此基础上，研究了菌株Y7的硝化和反硝化特性，并将其应用于实际炼油废水的脱氮研究。得到的主要结论如下:
　　(1)以炼油废水活性污泥为菌源，通过富集、驯化、纯化、分离出一株C/N=6的好氧反硝化优势菌株Y7。根据菌落形态、生理生化特征及分子生物学的鉴定，初步鉴定Y7为革兰氏阴性假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。
　　(2) C/N=6时，菌株Y7降解氨氮的适宜条件为:碳源为丁二酸钠，培养温度为30℃～35℃，初始pH为9.0，装液量为80 mL，接种量为3％。此条件下，9h菌株Y7对初始浓度为115.34 mg/L的氨氮的去除率达90.21％。
　　(3)在C/N=6时，菌株Y7降解硝酸盐氮的适宜条件为:碳源为丁二酸钠，培养温度30℃，初始pH为6.0，装液量为60 mL，接种量为2％。此条件下，9h对初始初始ρ(NO3--N)=112.68mg/L的去除率为88.03％。
　　(4)摇瓶培养条件下，对于初始氨氮浓度为40.77 mg/L的实际炼油废水，经过48h菌株Y7对氨氮的降解率为54.77％，将该炼油废水浓度稀释1倍后，在相同时间氨氮的降解率提高至64.93％。
　　(5)初步研究表明，实际炼油废水处理装置运行的最适宜条件为:水力停留时间为48h、温度为30℃、pH=8～9，在此条件下连续运行15天，出水的氨氮低于5mg/L、总氮低于10mg/L，达到了国家规定的炼油废水排放标准。

目录

声明

摘要

1．1 氮素的污染现状

1．2 废水的生物脱氮法

1．2．1 传统的生物脱氮工艺

1．2．2 新型生物脱氮工艺

1．2．3 好氧反硝化的研究与进展

1．2．4 好氧反硝化工艺的优缺点分析

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 低C／N好氧反硝化菌的筛选

2．1 实验材料

2．1．1 菌种来源

2．1．2 实验主要培养基的配制

2．1．3 实验试剂

2．1．4 主要仪器设备

2．2 分析项目和方法

2．2．1 菌密度的测定

2．2．2 氨氮浓度的测定

2．2．3 硝酸盐氮浓度的测定

2．2．4 亚硝酸盐氮浓度的测定

2．2．5 总氮的测定

2．3 实验方法

2．3．1 低C／N好氧反硝化菌的筛选

2．3．2 高效好氧反硝化菌株的筛选

2．4 实验结果与分析

2．4．1 菌株的驯化

2．4．2 优势菌株的筛选

2．5 本章小结

第3章 低C／N好氧反硝化菌的鉴定

3．1 实验材料

3．1．1 主要实验试剂

3．1．2 主要实验仪器

3．2 实验内容与方法

3．2．1 形态学特征鉴定

3．2．2 生理生化特征

3．2．3 细菌分子生物学鉴定

3．3 实验结果与讨论

3．3．1 菌株形态学特征分析

3．3．2 生理生化特征分析

3．3．3 分子生物学鉴定

3．4 本章小结

第4章 菌株Y7的降解特性研究

4．1 实验材料与设备

4．1．1 实验试剂

4．1．2 主要仪器设备

4．2 实验内容与方法

4．2．1 菌株Y7的反硝化性能研究

4．2．2 菌株Y7的异养硝化性能研究

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 菌株Y7的反硝化性能研究

4．3．2 菌株Y7的异养硝化性能研究

4．4 本章小结

第5章 菌株Y7应用于实际炼油废水的初步研究

5．1 菌株Y7摇瓶实验条件下的氨氮脱除效果

5．1．1 实验材料

5．1．2 实验方法

5．1．3 实验结果与讨论

5．2 菌株Y7在连续运行曝气装置中的脱氮效果

5．2．1 实验材料

5．2．2 实验装置

5．2．3 实验内容及方法

5．2．4 实验结果与分析

5．3 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间申请的专利

附录