好氧反硝化菌AD-1处理大豆乳清废水厌氧出水的性能评价

为了提高污水中氮素的去除效率,本研究自某大学微生物实验室开发的处理大豆乳清废水厌氧出水的CAAC(Continuous Aerobic-anaerobic Coupled)反应器污泥中筛选出1株高效好氧反硝化菌AD-1,经16S rDNA序列同源性比较和系统发育分析初步鉴定为恶臭假单胞菌(pseudomonas putida)。通过摇瓶批次培养考察菌株AD-1对以硝酸盐为唯一氮源的DM反硝化培养基的脱氮性能。48h时AD-1的TN和NO3-N去除率分别达到63.31%和63.35%,NO2-N浓度虽始终处于较低水平却呈高低波动状态,培养后期CODcr/TN下降是限制AD-1反硝化效率的主要因素之一。AD-1处理大豆乳清废水厌氧出水时NO3-N去除率接近100%,具有较高效的反硝化特性。结果表明,该菌株可作为处理大豆乳清废水厌氧出水及其它含氮废水的生物强化剂。

施氏假单胞菌菌剂的好氧生长条件优化及其短程反硝化性能

短程反硝化是目前生物脱氮技术的研究热点之一,但有关短程反硝化菌剂的研究仍较为匮乏.该文从污水厂活性污泥中分离了1株兼具异养氨氧化能力和短程反硝化能力的施氏假单胞菌(Stutzerimonas stutzeri WH-01).通过单因素优化试验,逐步确定了WH-01菌剂在好氧条件下的最适生长参数:以300 mg·L^(-1)氨氮为氮源、以1500 mg·L^(-1)葡萄糖为碳源、培养温度为35℃,初始pH为8.0.以乙酸钠为碳源时,WH-01菌剂虽具有全程反硝化能力,但会优先进行短程反硝化:在培养基中的亚硝氮积累效率为81%,在实际污水中的亚硝氮积累效率为97%.上述结果表明WH-01菌剂具有工程应用的潜力.

耐盐好氧反硝化菌黏质沙雷氏菌HL4的分离鉴定及脱氮性能

【目的】分离鉴定一株耐盐好氧反硝化细菌,以开发高效脱氮菌种,加强海水及咸淡水养殖尾水脱氮技术研究。【方法】采集花鲈(Lateolabrax maculatus)池塘原位底泥,采用稀释涂布法初步分离一株脱氮功能最佳的菌株HL4,通过16s rDNA测序以及生理生化实验鉴定菌株,通过设置不同碳源、碳氮质量比(m_(C)/m_(N))、pH、温度、盐度等条件探明其最适培养条件及脱氮性能。通过攻毒试验[以健康斑马鱼(Danio rerio)为受试生物],检验菌株的环境安全性。【结果】经鉴定,菌株HL4为黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens),命名为S.marcescens HL4。以葡萄糖或琥珀酸钠为碳源,菌株HL4在m_(C)/m_(N)=20、pH=6.0~7.0、温度30℃的条件下具有较强脱氮能力,48 h TN去除率为81.83%~87.17%;该菌株在0~30的盐度环境下均可生长,在0~10盐度范围内72 h的总氮(TN)去除率为68.76%~76.59%,在20~30盐度范围内72 h的TN去除率为23.84%~53.94%;在NH_(4)^(+)-N质量浓度为0~100 mg·L^(-1)时,72 h NH_(4)^(+)-N去除率皆在90%以上,在NH_(4)^(+)-N质量浓度为500 mg·L^(-1)时,72 h NH_(4)^(+)-N去除率高达73.52%。健康斑马鱼在含1×10^(6)CFU·mL^(-1)菌株HL4的水体中15 d后,成活率100%。【结论】菌株HL4生物及环境安全性较高,在处理中高浓度铵废水以及治理咸淡水、低盐度海水养殖尾水等领域具有潜在的应用价值。

耐高温异养硝化-好氧反硝化菌的分离鉴定及其脱氮特性研究

经过16S rDNA以及各项菌株生理生化特性研究试验,寻找一种耐热性较好的异养硝化-好氧反硝化菌(HN-AD)菌株,并将菌株接种至模拟污水环境的硝酸盐氮培养基中,研究其在不充足碳源及充足碳源的情况下菌株的脱氮效率及硝酸盐氮去除率。结果表明,在温泉中筛选出一种可使污水的pH更适合自身反硝化作用的HN-AD菌株,经鉴定所筛选出的HN-AD菌为斯氏假单胞菌。该菌株在模拟污水环境下反硝化最适pH为8.0,在充足碳源的情况下,其硝酸盐氮去除率能到达93%以上。菌株不仅拥有着较为高效的脱氮效率以及较高的硝酸盐氮去除率,而且拥有着自我调节环境pH的能力,能在充足碳源的情况下调节至最佳氮降解的pH。

好氧反硝化细菌脱氮性能及其在污水处理中应用研究进展

好氧反硝化菌自从第一次被提出以来,就因为其挑战了厌氧反硝化理论,能够在好氧条件下发挥反硝化作用,实现了在一个反应器里硝化反硝化同时进行而受到了很多关注。本文较为系统的总结了近几年来从不同环境中筛选分离出的好氧反硝化菌,并从“协同呼吸理论”和“好氧反硝化酶作用”这两个方面深入探讨了好氧反硝化菌的反硝化作用机理。在此基础上,考察了各种环境因子对好氧反硝化菌脱氮效果的影响。包括碳源的种类,温度,溶氧,pH,盐度。最后对好氧反硝化菌在污水处理领域的应用前景进行分析,并利用好氧反硝化菌易于附着于生物膜表面,从而达到高效稳定运行的目的,为污水处理领域的实际应用研究提供理论依据。

定向调控电子受体强化好氧颗粒污泥内源反硝化脱氮除磷

为强化内源反硝化作用,加强对有限碳源的高效利用,设置了1组厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)和3组不同好氧时间分配的厌氧-两级短时好氧/缺氧(A/(O/A)_(2))序批式反应器,探究定向调控电子受体下污泥的颗粒化及反硝化聚糖菌(DGAOs)的富集情况.结果表明,采用两级短时好氧/缺氧的反应器好氧颗粒污泥结构更加致密、沉淀性能更好,缺氧段及好氧段电子受体更充足,DGAOs储存内碳源的能力得以强化,系统中反硝化聚糖菌和DGAOs对碳源的竞争达到平衡状态,系统有更高的内源反硝化脱氮率,实现了深度脱氮除磷.其中,两级短时好氧时间分配时间为前段60min/后段30min的R2的脱氮除磷效果最好,DGAOs含量最高,且颗粒沉降性能最佳.第45d,R2的COD、TN、TP去除率分别达到90.52%、85.71%、92.73%,内源反硝化效率达到58.59%,具有良好的污染物去除效果.

一株恶臭假单胞菌AD-1的好氧反硝化及产酶特性研究

为更好地实现好氧反硝化菌的脱氮性能,本研究基于前期筛选的一株好氧反硝化菌pseudomonas putida AD-1,从脱氮效率及产酶角度考察其不同CODcr/TN和DO下的反硝化脱氮性能。在一定CODcr/TN范围内,CODcr/TN与培养24h后的菌株脱氮效率及ORP的减少量均呈正相关。当CODcr/TN为20.7时,脱氮效率为59.68%;当CODcr/TN为2.1时,脱氮效率仅为7.53%。培养过程中NO2-N浓度虽始终处于较低水平却呈上下波动状态。AD-1菌的ODO在4.82 mg/L左右,与大多数的好氧反硝化菌相比具有更高的氧气忍受浓度。通过SDS-PAGE蛋白电泳可以明显看出不同DO下菌体与反硝化相关的蛋白表达差异性,为进一步研究好氧反硝化菌产酶特性奠定理论基础。

一株耐低温异养硝化-好氧反硝化菌的分离鉴定及其脱氮特性

为了提高低温废水的生物脱氮效率,从寒冷地区冬季土壤和底泥中分离筛选耐低温异养硝化-好氧反硝化细菌,研究其脱氮特性及途径。通过菌落和细胞形态特征观察、16S rRNA基因序列分析鉴定菌种。分别以NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、NO_(2)^(-)-N为唯一氮源,以NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N为混合氮源,考察菌株在低温条件(10℃)的硝化、反硝化以及同步硝化反硝化性能。采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)对菌株的脱氮功能酶基因扩增,推测低温脱氮途径。结果表明,从河水底泥中筛选出一株异养硝化-好氧反硝化菌,经鉴定为Pseudomonas veronii,命名为P.veronii DH-3。该菌分别以相同初始含氮量(105 mg/L)的NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N为唯一氮源,在10℃好氧培养48 h时,氮的去除率分别为99.07%、96.89%和90.29%,且在脱氮过程中几乎无亚硝酸盐的累积。以NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N为混合氮源时,NH_(4)^(+)-N在48 h内被完全去除,NO_(3)^(-)-N的去除率为87.09%;氮平衡分析结果表明,以NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N为唯一氮源时含氮气体和细胞内生物氮的转化率均低于NH_(4)^(+)-N,表明该菌株的异养硝化能力强于好氧反硝化能力。脱氮功能基因hao、napA、nirS、nirK、cnorB和nosZ的成功表达,进一步证实该菌株具有硝化反硝化能力。根据上述研究结果,推测该菌株低温脱氮的主要途径为异养硝化-好氧反硝化作用和同化作用。菌株P.veronii DH-3具有良好的异养硝化-好氧反硝化性能,为低温含氮废水的生物净化提供了理论支持。

异养硝化-好氧反硝化菌氮代谢特性研究进展

综述近40年异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)菌的相关报道,从HN-AD细菌的种类、常见应用及脱氮效果、氮代谢途径、氮代谢的关键酶、氮代谢过程的影响因素等5个方面对HN-AD菌的脱氮特性进行详细阐述,以期为挖掘更多高效的HN-AD菌并应用于实际废水处理提供理论依据。目前,关于HN-AD细菌的大部分应用研究还处在实验室阶段,其脱氮分子机制的研究依然不够深入,未来可以通过基因敲除等手段进一步明确关键酶编码基因在菌株氮代谢过程中的作用,也可以利用基因重组或体细胞融合等手段构建高效脱氮工程菌,以应对更复杂的废水环境。

硫自养反硝化ASBR工艺脱氮除硫效果及功能菌研究

研究了硫自养反硝化-厌氧序批式反应器(SDAD-ASBR)同步脱氮除硫效果的影响因素和SDADASBR中微生物群落结构特征。结果表明,当n(S)/n(N)(记作S/N)为1,进水S^(2-)和NO_(3)^(-)-N质量浓度分别为300 mg/L和131.25 mg/L时系统内无亚硝酸盐积累现象,脱氮除硫效率高,硫化物和硝酸盐的去除率分别为99.97%和84.34%;但S/N降低,出水产物中亚硝酸盐升高。水力停留时间(HRT)对硝酸盐的去除效果影响显著,但对硫化物的去除效果影响不大,当HRT由12 h缩短至2.4 h时,硫化物的去除率均在99%以上,而硝酸盐的去除率则由93.14%下降至77.04%。系统中脱氮除硫的主要功能菌属为微小杆菌属、梭菌属、芽孢杆菌属、硫杆菌属和鞘单胞菌属。

一株好氧反硝化菌的脱氮特性及其氮代谢机理研究

以蒸氨废水中筛选获得的高效好氧反硝化菌假单胞菌(Pseudomonas sp.LV2)为研究对象,系统研究了LV2菌株的好氧反硝化特性,以及不同碳源、培养温度、C/N、转速等因素对菌株脱氮效果的影响,并通过反硝化关键酶活性测定、气体检测及氮平衡实验推测菌株的好氧反硝化路径。结果表明,LV2菌株表现出高效的NO_(3)^(-)-N去除能力,24 h时NO_(3)^(-)-N去除率可达到98%以上;LV2菌株最佳脱氮条件为以丙酮酸钠为碳源,温度30℃,C/N=16,转速120 r/min。在LV2菌株脱氮过程中检测到气态产物N_(2),并检测出反硝化过程中的关键酶硝酸盐还原酶(NR)和亚硝酸盐还原酶(NIR),推测部分NO_(3)^(-)-N作为营养物质被直接吸收到细胞中,部分NO_(3)^(-)-N则通过好氧反硝化作用转化为N_(2)。好氧反硝化菌LV2在实际废水的NO_(3)^(-)-N污染生物治理方面具有很大的应用前景。

1株贫营养好氧反硝化菌的分离鉴定及其脱氮特性

从水库底泥样品中,以硝酸盐为唯一氮源进行驯化、分离筛选出1株能在贫营养及好氧条件下进行高效反硝化的菌株PY8,经过电镜形态学观察、生理生化和16S rDNA序列分析,并基于16SrDNA序列结果,构建了该菌株的系统发育树,最终确定菌株PY8为根瘤菌Rhizobiumsp.。考察了初始pH值、温度、C/N、初始硝酸钠质量浓度、投菌量对菌株PY8硝酸盐还原活性的影响,以及该菌株的异养硝化性能。结果表明,在pH6.0～10.0,温度25～30℃,C/N1.0～9.0,初始硝酸钠质量浓度0.01～0.50g·L-1,投菌量1%～15%时,菌株PY8培养72h后的硝氮去除率可达到95%以上。另外,该菌株具有同时硝化-反硝化作用,在培养过程中氨氮去除率可达到58%左右。实验结果表明,菌株PY8在微污染水体生物脱氮领域中具有很大的应用潜力。

耐盐好氧反硝化菌Vibrio alginolyticus YT-3的固定化及对海水养殖废水的脱氮处理

以驯化分离得到的一株耐盐好氧反硝化细菌Vibrio alginolyticus YT-3为研究对象,系统研究了其在不同C/N、盐度、温度以及pH下的脱氮性能。同时,以陶粒为载体,对Vibrio alginolyticus YT-3进行固定化,优化固定化条件,并初步确定固定化Vibrio alginolyticus YT-3对实际海水养殖废水的脱氮效果。结果表明:Vibrio alginolyticus YT-3在C/N=15~20、25~30℃、中性和偏碱性条件及较宽的盐度范围内(0~40‰)具备较强的脱氮能力。最优的固定化条件为陶粒粒径2~4 mm、固菌比为1:3(质量:体积,g:mL)、固定化时间24 h。与游离态相比,固定化后的Vibrio alginolyticus YT-3具有更宽的温度和pH适宜范围。经固定化Vibrio alginolyticus YT-3的脱氮处理,海水养殖废水中无机氮浓度下降至0.32 mg/L,总氮浓度下降至1.95 mg/L,氨氮、硝态氮、总氮的去除率达100%、85.03%、92.52%。

1株好氧反硝化菌的分离鉴定和反硝化特性研究

从沈阳北部污水处理厂曝气池的回流污泥中驯化分离得到16株有好氧反硝化能力的菌株,并最终筛选得到1株好氧反硝化能力较强的菌株N6。菌株N6的革兰氏染色为阴性、无芽孢;经16Sr DNA序列分析,鉴定其为假单胞菌(Pseudomonas sp).。反硝化特性实验表明:菌株反硝化的最佳温度是30℃、最适pH值为7、最佳C/N比为15∶1;碳源的种类对菌株的反硝化效果影响很大,菌株N6对丁二酸钠和乙酸钠等小分子碳源的利用相对高于对葡萄糖、蔗糖等大分子碳源的利用,菌株反硝化的最适碳源是丁二酸钠。在最佳降解条件下,菌株24 h对硝酸盐的降解率达98%,并且没有亚硝酸盐的积累。

一株卓贝尔氏菌F13-1好氧反硝化特性及其反硝化基因的初步研究

为获得高效好氧反硝化细菌,并研究这些细菌的脱氮特性以及好氧反硝化机理,采集了近海表层沉积物进行富集培养,分离获得一株具有高效好氧反硝化能力的菌株F13-1.结合生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,初步鉴定菌株F13-1为卓贝尔氏菌(Zobellella sp.).在以葡萄糖为碳源,C/N比值为15,盐度为30,摇床转速160 r/min,p H值为7,28℃的最优脱氮条件下菌株F13-1脱氮效果较好,分别能将100 mg/dm3硝酸盐和亚硝酸盐在24和16 h内彻底脱除,脱除速率分别为:5.87 mg/(dm3·h)和5.97 mg/(dm3·h).并且菌株F13-1对高浓度亚硝酸盐具有较好的耐受性,能在高浓度亚硝酸盐存在条件下正常生长及脱氮,156 h内能将400 mg/dm3亚硝酸盐脱除完全.基因组分析表明,该菌株具有完整的反硝化基因簇,包括nap、nir、nor和nos等共17个基因.研究结果表明该菌株具有高效好氧反硝化特性,在养殖废水处理中具有较好的应用潜力.

异养硝化．好氧反硝化菌株DN1．2的脱氮特性研究

对一株具有异养硝化-好氧反硝化能力的恶臭假单胞菌Pseudomonas putida DN1.2进行了研究,初步探讨了不同碳源种类、碳氮比、pH值、温度、氨氮质量浓度对DN1.2菌株脱氮作用的影响。结果表明,该菌在异养硝化过程中能同时去除化学需氧量(COD)和氨氮,并且不积累硝酸盐和亚硝酸盐。碳氮比是影响其脱氮效果的重要因素。不同碳源种类下菌株的脱氮能力按大小排序为:乙酸盐>葡萄糖>柠檬酸盐>甘油。脱除氨氮和COD的最适初始pH为7.0～7.5,最适温度为30～34℃。在菌株DN1.2转化的氨氮中有超过50%的部分被完全从水体中去除,细胞对氨氮的同化率为38.5%。

好氧反硝化菌RWX31强化污染废水脱氮的研究

为了深入挖掘好氧反硝化菌株RWX31在农业面源污染治理中的应用价值，通过纯培养试验研究在不同NO3-N浓度负荷和C／N条件下的该菌反硝化脱氮效率，并利用该菌株强化小型反应器（4L）中模拟废水（硝态氮浓度为200mg·L-1）的脱氮效果。结果表明，相比于对照菌株ACCC01047，RWX31菌株可以耐受更高的硝态氮污染负荷（200～400mg·L-1）和更低的C／N（6-10）。利用菌株强化反应器对污染废水的处理，在水力停留时间为24h情况下，投加菌株RWX31对NO3-N污染废水的去除率为80％左右，而投加对照菌株的去除率仅为60％。菌株RWX31单位COD去除NO3-N的能力为0．35～0．4mgN·mg～COD，而对照菌株在等量的COD碳源供应情况下对NO3-N的去除能力较低。模拟废水条件下的结果表明，菌株RWX31可能比较适应于碳氮比较低而氮素污染变幅较大的农业面源污染废水的生物脱氮处理，在实际应用中可望降低处理成本，提高脱氮效率。

好氧反硝化细菌WIT-1的分离鉴定及其脱氨氮特性

为了选择和研究一种好氧反硝化细菌,从武汉工程大学苗圃分离到一株具有好氧反硝化能力的细菌并命名为WIT-1,鉴定为革兰氏阴性菌,杆状,菌落为淡黄色,结合16SrDNA序列分析结果初步鉴定菌株WIT-1为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri).初步探讨了菌株WIT-1在不同碳源种类、碳氮比、pH值、温度对菌株WIT-1脱氨氮作用的影响.结果表明,该菌去除氨氮过程中同时也能降低化学需氧量(ChemicalOxygen Demand,COD),并且不积累硝酸盐和亚硝酸盐.不同碳源种类下菌株WIT-1的脱氨氮能力从高到低顺序为:丁二酸钠、乙酸钠、蔗糖、葡萄糖、柠檬酸三钠.除氨氮和COD的最适初始pH为7.5,最适温度为30℃.菌株WIT-1在最适条件下,24h对氨氮的降解率可以达到100%,48h对COD的降解率为73.44%.

一株耐盐耐氧反硝化菌MCW148的分离鉴定及其脱氮特性

从渤海某海水养殖场(北美白对虾)底泥中分离到1株耐盐高效好氧反硝化细菌MCW148,经过对其形态特征、生理生化以及16S r DNA序列分析,将该菌株初步鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。进一步研究表明,菌株MCW148的最适碳源为葡萄糖,最适培养温度为35℃,最适pH为6。在最适条件下,菌株MCW148在12 h对NO3--N的去除率为62.4%。

生物絮凝剂改性菌丝球负载好氧反硝化菌T13强化脱氮

由黑曲霉Y3(Aspergillus niger Y3)形成的菌丝球经过生物絮凝剂改性强化后作为生物载体固定好氧反硝化菌T13(Pseudomonas sp.T13),对其固定前后对全氮的去除效能、菌群的活性进行研究并分析固定化对于生物强化脱氮效果的影响。结果表明,菌丝球负载T13后去除全氮效能得到了明显的提高。当改性菌丝球(湿质量)与T13菌液(3.5×10^(8)CFU/ml)的质量体积比为1∶15时,去除全氮的效能最好。改性菌丝球负载T13后的表观图像和电镜扫描图像(SEM)显示,T13细菌附着在改性菌丝球的表面,且改性菌丝球载体的结构可以连续培养45 d后仍保持紧实结构。傅里叶红外光谱(FTIR)和三维荧光光谱(EEM)结果显示,胞外聚合物(EPS)在改性菌丝球固定T13的过程中起到了关键作用。菌丝球的菌丝缠绕形成的结构提供了强有力的机械结构,且具有较大的比表面积和良好的传质性能,改性菌丝球可以作为良好的生物载体用于生物强化。