复合脱氮菌群的构建及其脱氮特性研究_尹明锐 - 副本

第28卷第3期2010年5月北京工商大学学报(自然科学版)JournalofBeijingTechnologyandBusinessUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.28No.3May2010文章编号:1671-1513(2010)03-0055-05复合脱氮菌群的构建及其脱氮特性研究尹明锐,汪苹,刘健楠,王磊,酒卫敬(北京工商大学化学与环境工程学院,北京100048)摘要:利用筛选得到的5株性能良好的异养硝化-好氧反硝化菌,采用两两组合方式,构建出了优于单一菌株脱氮活性的复合菌群F1.研究了该复合菌群的生长曲线,探讨了盐度对复合菌群F1的脱氮性能的影响.研究表明:复合菌群F1在盐度2.0%,3.5%的条件下均能生长.在盐度0,2.0%,3.5%的条件下,NH+4-N和TN去除率在48,84,96h时均达到80%以上,值得一提的是,复合菌群F1在盐度2.0%时,NH+4-N和TN去除率仍很高,均在94%以上.复合菌群F1在处理实际味精废水方面具较高应用价值.关键词:异养硝化;好氧反硝化;复合菌群;脱氮中图分类号:X172;TS208;TS264.2+3文献标志码:A收稿日期:2009-11-12基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2007BAK36B07);国家高技术产业发展项目“味精行业高浓度废水处理关键技术高技术产业化示范工程”.作者简介:尹明锐(1985—),女,内蒙古赤峰人,硕士研究生,研究方向为水污染控制;汪苹(1953—),女,上海人,教授,主要从事水污染控制方面的研究.通讯作者.味精废水氮元素严重超标,因此味精废水的脱氮处理已经成为行业的研究热点与重点.生物脱氮技术具有成本低、易操作、达标排放可靠性强且无二次污染等优点,因而逐渐成为味精行业废水处理的主要方式.异养硝化-好氧反硝化作用是近年来提出的与传统的缺氧反硝化脱氮和自养型好氧硝化脱氮相比具有独特优势的生物脱氮技术.一方面,在有氧条件下进行反硝化,硝化作用和反硝化作用可同时在一个反应器中进行,设备与操作成本大幅下降;另一方面,相比于传统自养型硝化细菌,异养硝化菌世代周期短,生长迅速,能适用有机废水的环境.硝化作用的产物可直接作为反硝化作用的底物,避免抑制硝化作用,硝化和反硝化进程加剧.目前,异养硝化-好氧反硝化作用越来越受到人们的关注,国内外对于异养硝化菌、好氧反硝化菌的筛选研究也比较多[1-5],但大多是关于单一菌种的.单一菌株脱氮性能差,适应复杂废水的能力不强,启动慢,复合菌群在一定程度上可弥补单一菌种降解含氮废水的这种缺陷.目前,国内外尚未见有关异养硝化-好氧反硝化菌构建复合菌群降解处理含氮废水的报道.本研究从实验室的活性污泥反应器的污泥中和莲花味精厂废水处理系统末端的活性污泥中筛选出异养硝化-好氧反硝化细菌,构建出比单一菌株脱氮性能高的菌群,并对菌群的脱氮特性进行探讨,为其在工业方面的实际应用奠定基础.1材料与方法1.1实验材料1)菌株来源.菌株分离源自于运行稳定的莲花味精股份有限公司味精厂一厂和二厂废水处理系统的活性污泥(其废水处理系统进水NH+4-N与CODCr高达200mg/L与1500mg/L,经处理出水NH+4-N质量浓度低于15mg/L,TN去除率高于75%,CODCr不高于100mg/L).筛出的菌依次命名为LH1-x,LH2-x.菌株另一来源为本实验室驯化成熟的A、B两个好氧脱氮活性污泥反应器(CODCr去除率为90%以上,TN去除率为80%以上的高效脱氮污泥),从反应器A筛出的菌依次命名为WYLW1-x;从反应器B筛出的菌依次命名为WYLW2-x.552)培养基.BTB初筛培养基(g/L)[6]:琼脂20,KNO31,KH2PO41,FeCl2·6H200.5,CaCl2·7H200.2,MgSO4·7H2O1,琥珀酸钠8.5,溴百里酚蓝(BTB)(1%乙醇溶液)1mL,用1mol/L的NaOH调节pH值至7.0～7.3,121℃灭菌20min,备用.LB液体培养基(g/L):KNO31,KH2PO41,FeCl2·6H2O0.05,CaCl2·7H2O0.02,MgSO4·7H2O1,琥珀酸钠8.5,121℃灭菌20min,备用.DM反硝化培养基(g/L):KNO30.72,KH2PO41,MgSO4·7H2O1,琥珀酸钠2.8,121℃灭菌20min,备用.硝化富集培养基(g/L):(NH4)2SO40.47,KH2PO41.0,FeCl2·6H2O0.5,CaCl2·7H2O0.2,MgSO4·7H2O1.0,柠檬酸三钠4.08,121℃灭菌20min,备用.异养硝化培养基(g/L):(NH4)2SO40.47,琥珀酸钠5.62,50mL维氏盐溶液,121℃灭菌20min,备用.维氏