_一株石化废水中脱氮产微生物絮凝剂菌株的鉴定与性能

文章编号:1009-6094(2017)03-1117-08一株石化废水中脱氮产微生物絮凝剂菌株的鉴定与性能*李静1，张璐2，王霖慧1，陈效儒2(1中国石油大学(华东)化学工程学院，山东青岛266580;2通威股份有限公司技术中心，成都610093)摘要:筛选出了一株适用于石化污水处理的异养硝化-好氧反硝化产微生物絮凝剂菌株HAD-2，鉴定其为门多萨假单胞菌(Pseudomonasmendocina)，考察了其最佳硝化条件、反硝化性能及在模拟污水中的脱氮能力。菌株为耐热菌，偏碱性(pH=8.5)和高碳氮比(25∶1)时硝化性能最佳。在异养硝化体系中，12h时菌株对氨氮的去除率达到92.29%，硝酸盐和亚硝酸盐积累少;在反硝化体系中，12h时菌株对亚硝酸盐和硝酸盐的去除率分别达到86.40%和84.92%;在模拟废水中，48h时菌株对氨氮、硝态氮和亚硝态氮的降解率分别达到95.25%、65.47%和72.40%。菌株在多种培养基中可产微生物絮凝剂，在葡萄糖培养基中絮凝能力最佳，絮凝率为94%。关键词:环境工程学;异养硝化好氧反硝化;门多萨假单胞菌;产微生物絮凝剂;石化污水中图分类号:X172文献标识码:ADOI:10．13637/j．issn．1009-6094．2017．03．058*收稿日期:2016-04-28作者简介:李静，讲师，博士，从事氮循环微生物及石油微生物研究，lijing@upc．edu．cn。基金项目:国家自然科学基金项目(30901108);山东省自然科学基金项目(ZＲ2009EQ007);中央高校基本科研业务费专项(15CX02014A)0引言石化废水是在石油炼化、加工过程中产生的废水，除了含氮化合物之外，多含有烃类化合物及其衍生物等多种难降解有机物，成分复杂，具有较强的生物毒性，COD偏高［1］。石化污水生物处理系统的硝化速率普遍较低，可能是因为某些毒性有机物对微生物的抑制作用。常见的脱氮菌株往往不适用于石化污水处理系统。传统生物脱氮A/O技术依赖好氧硝化和厌氧反硝化的耦合，需要自养硝化菌和异养反硝化菌的共同作用。20世纪80年代，Ｒobertson等［2］首次从脱硫脱氮污水处理系统中分离出一株异养硝化-好氧反硝化(HeterotrophicNitrification-Aero-bicDenitrification，HN-AD)菌株Paracoccuspantotrophus，能够同时进行异养硝化和好氧反硝化，高效利用和去除含氮化合物和有机质。相比自养硝化菌生长缓慢、传代时间长，以及厌氧反硝化菌需要严格控制溶氧浓度等的限制，HN-AD菌的富集纯化和发酵都有明显优势，由此开启了HN-AD的新型脱氮技术。HN-AD技术能够在同一反应空间内进行，大大减少了设备占地面积和建设资金，降低了成本，提高了效率。而且，异养硝化-好氧反硝化不需要调整体系中的pH值;直接产生氮气等气态产物，硝酸氮和亚硝酸氮的积累极少;并能同时去除COD、有机磷、污染物等［3］。这些优点使得人们越来越关注HN-AD菌株的发掘和在生物脱氮中的影响因素。不断有来自不同环境、具有新的性能的HN-AD菌株被国内外学者发现并报道，包括耐低温［4］、耐酸碱［5］、嗜盐［6-7］、耐高氨氮［8］、贫营养［9］等。但适用于石油石化污水的菌株还很匮乏。某些HN-AD菌株除了可以脱氮，还能够产生微生物絮凝剂，使水中不易沉淀的固体悬浮颗粒及胶体粒子等发生凝聚、沉淀。除了去浊，微生物絮凝剂还可以去油，去除金属离子，抑制污泥膨胀，促进污泥脱水，可以絮凝石化污水中可生化性较差的石油类物质，有广阔的应用前景［10］。现有的产微生物絮凝剂的菌株多来自生活污水和污水处理厂［11-12］，适用于石化污水的异养硝化-好氧反硝化产微生物絮凝剂菌株还未见报道。本文从石化废水活性污泥中分离筛选出一株假单胞菌HAD-2，并对其脱氮性能、产微生物絮凝剂特性进行优化，探讨其在污水处理中的应用，以期为污水生物强化技术提供菌株资源。1材料与方法1.1材料1.1.1样品来源菌株从稳定运行的石化废水活性污泥中筛选和分离获得。1.1.2培养基反硝化培养基:琥珀酸钠4.7g/L，KNO31.5g/L，KH2PO41.5g/L，Na2HPO47.9g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，微量元素溶液1mL;pH=7.5。微量元素溶液:EDTA50.0g/L，ZnSO42.2g/L，CaCl25.5g/L，MnCl2·4H2O5.06g/L，FeSO4·7H2O5.0g/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O1.1g/L，CuSO4·5H2O1.57g/L，CoCl2·6H2O1.61g/L。溴酚蓝(BTB)筛选培养基:L－天冬酰胺1.0g/L，KNO31.0g/L，CH3COONa8.5g/L，KH2