固定化反硝化菌在低污染水处理中脱氮性能研究
2016-08-10张焕杰余璐朱文颖孔海南林燕上海交通大学环境科学与工程学院上海200240
张焕杰,余璐,朱文颖,孔海南,林燕上海交通大学环境科学与工程学院,上海 200240
固定化反硝化菌在低污染水处理中脱氮性能研究
张焕杰,余璐,朱文颖,孔海南,林燕*
上海交通大学环境科学与工程学院,上海 200240
摘要:在面源低污染水的原位修复领域,人工湿地生物脱氮过程受温度、pH波动影响以及NO2--N积累抑制反硝化脱氮效果等问题,因此强化系统脱氮性能在实际工程应用中具有重要意义。固定化微生物技术具有环境变化适应能力以及耐毒害能力强等优点。该研究通过分离筛选高效反硝化菌,对其进行DNA序列分析鉴定及其种属和系统发育地位分析,并以包埋法加以固定,考察固定化反硝化菌在不同温度、pH、DO和 C/N下的反硝化性能,分析各因素变化对固定化反硝化菌脱氮效果的影响,探究各影响因素对固定化反硝化菌脱氮性能的作用机理,以期为固定化反硝化菌强化人工湿地脱氮性能提供参考。经反硝化能力测定,筛选得到的高效反硝化菌株对NO3--N、TN的去除率分别为98.83%、98.36%,NO2--N积累量仅为0.28 mg·L-1,24 h内脱氮效率为8.59 mg·L-1·h-1,经16S rRNA测序结果表明该菌株与Pseudomonas stutzeri A1501的最大相似度为99.7%。采用PVA、SA为材料包埋固定该菌株,固定化反硝化菌的生物量为15.67 g·L-1,颗粒密度为0.93 g·mL-1。通过对固定化反硝化菌处理低污染水的性能研究得知,pH、T、DO的波动对固定化反硝化菌的脱氮效果影响均小于游离反硝化菌,固定化反硝化菌在pH为7,θ为30 ℃,DO为0.87~1.54 mg·L-1,C/N为5时的脱氮效果最好。
关键词:反硝化菌;固定化;脱氮性能;低污染水
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