1、氮對(duì)人體和環(huán)境都具有很大的危害性,然而傳統(tǒng)脫氮技術(shù)具有很大的弊端,本研究旨在為一種新型脫氮技術(shù)——好氧反硝化技術(shù)提供生物學(xué)方面的理論依據(jù)。本文主要論述了好氧反硝化菌篩選方法、所篩選的好氧反硝化菌的呼吸特征、生理生態(tài)特征以及好氧反硝化菌的應(yīng)用于SND技術(shù)的效果與發(fā)現(xiàn)。
　　提出了一種高效篩選好氧反硝化菌的方法:污泥馴化→細(xì)菌分離純化→初篩(測(cè)TN)→復(fù)篩(氮元素軌跡跟蹤測(cè)定法)。研究認(rèn)為:連續(xù)曝氣馴化與間歇曝氣馴化富集好氧反硝化菌是

2、同樣有效的。利用上述方法初篩得到對(duì)TN去除率50％以上的菌株有21株,40%～50%的菌株15株,30%～40%的菌株10株。用氮元素軌跡跟蹤測(cè)定法復(fù)篩后得到好氧反硝化菌21株,它們的好氧反硝化特征為:反硝化的末端產(chǎn)物都是氮?dú)?反硝化過程為NO3-→NO2-→N2,該過程主要發(fā)生在指數(shù)生長(zhǎng)期;pH值呈上升趨勢(shì);ORP呈降低趨勢(shì)。
　　本文對(duì)6株好氧反硝化菌X31、C3、Z31、X2、C7和Z7做了著重研究,當(dāng)它們以硝酸鹽、亞硝酸鹽

3、、硝酸鹽+亞硝酸鹽或氧做氫受體時(shí),都能很好的生長(zhǎng),并對(duì)前三者具有很好的反硝化效果。當(dāng)氫受體僅為硝酸鹽時(shí),X31菌株在反硝化過程中無亞硝酸鹽累積,其它菌株都有累積亞硝酸鹽,再還原亞硝酸鹽的過程;當(dāng)氫受體僅為亞硝酸鹽時(shí),這這些菌株的酶體系能迅速誘導(dǎo)產(chǎn)生亞硝酸鹽還原酶,但生長(zhǎng)曲線不規(guī)律,這是由于它們對(duì)亞硝酸鹽的毒性需要適應(yīng)的過程;當(dāng)培養(yǎng)液氫受體為硝酸鹽+亞硝酸鹽時(shí),硝酸鹽和亞硝酸鹽同時(shí)存在提高亞硝酸鹽還原酶和硝酸鹽還原酶的活性,二者協(xié)同作用,

4、顯著提高好氧反硝化菌的反硝化效率;以氧作為氫受體時(shí),因?yàn)闋I養(yǎng)物質(zhì)都非常豐富,這6株菌生長(zhǎng)狀況都非常好,并且這些菌株并不具備氧化NH4+-N生成硝酸鹽性能。還對(duì)氫供體對(duì)脫氮率的影響做了研究,X31菌株以有機(jī)酸、單糖、多糖和醇類作為氫供體時(shí),都可以在好氧條件下利用硝酸鹽呼吸,但前兩者較后兩者更容易被所利用,脫氮效率更高。
　　對(duì)X31、C3、Z31、X2、C7和Z7做生理生化指標(biāo)測(cè)定并鑒定到屬:前三者屬假單胞菌屬(Pseudomona

5、s),后三者屬于副球菌屬(Paracoccus)。對(duì)X31、Z31菌株16SrDNA測(cè)序后鑒定到種,二者分別為Pseudomonaschloritidismutans和Pseudomonasstutzeri。X31菌株脫氮的最適的溫度為30℃～35℃,最適宜的pH值為中性偏堿,當(dāng)初始的氧化態(tài)氮濃度為150mg/L左右時(shí),DO值對(duì)X31菌株的反硝化效果沒有顯著的影響,該濃度下氧不僅不會(huì)與硝酸鹽競(jìng)爭(zhēng)電子供體,也不會(huì)抑制硝酸鹽還原酶的活性。<

6、br>　　好氧反硝化菌與亞硝化菌采用混合固定化的方法應(yīng)用于SND技術(shù),隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的延續(xù),系統(tǒng)脫氮效果越來越差,這是因?yàn)樵赟ND系統(tǒng)內(nèi),異養(yǎng)菌與硝化菌競(jìng)爭(zhēng)底物和溶解氧,使硝化菌的生長(zhǎng)受到抑制。另外,由于自養(yǎng)硝化菌與異養(yǎng)反硝化菌相比,硝化菌產(chǎn)率低、比增長(zhǎng)速率小,世代時(shí)間長(zhǎng),導(dǎo)致硝化菌來不及大量增值就已從系統(tǒng)中排出。而反硝化菌盡管有足夠的底物供其生長(zhǎng)繁殖,但由于得不到硝酸鹽做受氫體而使反硝化作用無法進(jìn)行,反硝化菌只能做單純的有氧呼吸。該