O_3-BEAC-UV/Cl工艺去除低温水中氨氮的研究

为解决低温水中氨氮难去除的问题,将新菌种——哈尔滨不动细菌HITLi 7~T(占总菌量的80%)和专利菌种、菌剂构建低温除氨氮的优势菌群,形成生物增强活性炭工艺(BEAC),并前置臭氧(O_3)氧化,后置紫外/氯耦合(UV/Cl),构成O_3-BEAC-UV/Cl新工艺,并在4种工况下运行,确定该工艺的最佳运行条件,分析其对消毒副产物的控制情况。结果表明,投加O_3可以提高水中可生物降解有机物(BDOC)的量,提高BEAC工艺对氨氮的去除率。当臭氧投加量为1~2mg/L,氯氮比为3~4,紫外光强为15 m W/cm^2时,O_3-BEAC-UV/Cl工艺可在0~1℃条件下将原水中1~2 mg/L的氨氮去除至0.2~0.3 mg/L,且消毒副产物生成量极低,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。

异养硝化菌Acinetobacter harbinensis HITLi 7T冷休克蛋白基因生物信息学分析与不同温度下的表达

Acinetobacter harbinensis HITLi 7T是一株低温氨氮去除能力较强的异养硝化细菌,在其基因组信息中发现一个冷休克蛋白基因SE27RS01265,基因全长624 bp,编码207个氨基酸。系统发育分析发现,该蛋白与Acinetobacter属菌株的冷休克蛋白同源性为64.73%~82.13%,与菌株A.kookii(GenBank No:WP092820441)同源性最高。预测该蛋白分子量为23.68 kD,没有信号肽,是非分泌型的不稳定碱性疏水蛋白;二级结构主要由Alpha螺旋、延伸链、Beta转角和无规则卷曲等四部分组成。荧光定量PCR研究发现,该基因在低温条件下高表达,在12.5℃相对表达量最高。本研究为解析冷休克蛋白在菌株HITLi 7T低温生长与氨氮去除中的作用提供理论基础。

碳源对耐低温哈尔滨不动杆菌HITLi 7~T氨氮代谢以及胞外分泌物的影响

碳源对微生物异养硝化至关重要,为了探究碳源对耐低温异养硝化菌-哈尔滨不动杆菌HITLi 7^T低温生长和氨氮代谢的影响,考察了乙酸钠、碳酸钠、淀粉、柠檬酸钠、蔗糖、葡萄糖、甘油、糊精、乳糖和麦芽糖10种碳源.结果表明,碳源种类对HITLi 7^T低温生长速率和胞外分泌物含量影响较大.乙酸钠是HITLi 7^T的最优碳源,低温下培养4 d后OD600能提高到0.146,产生的ATP也明显高于其他组,为5.124μmol·mg^-1·prot^-1;此时,总胞外分泌物量最多,为3.86 mg·L^-1,多糖占比也最高为41.7%;4 d氨氮平均降解速率最大,为0.042 mg·L^-1·h^-1;其次为葡萄糖和碳酸钠.同时考察了不同碳氮比的影响,结果表明HITLi 7^T以乙酸钠为碳源时,最佳C/N比为8,此时氨氮去除速率最高为0.216 mg·L^-1·h^-1,总EPS量为7.04 mg·L^-1,其中多糖占比为55.3%.

O_3/BEAC工艺去除低温水中氨氮的中试研究

为解决北方地区某水厂低温水中氨氮去除难的问题,在现场开展了两级臭氧/生物增强活性炭工艺(O_3/BEAC)去除氨氮的中试研究。利用含一株能去除低温水中氨氮的新菌种HITLi7~T构成的优势功能复合菌剂,构建了生物增强活性炭(BEAC),分别考察了进水氨氮浓度、两级臭氧投加量、BEAC滤柱滤速及其反冲洗方式对该工艺去除氨氮效能的影响,并确定了最佳工艺运行参数。结果表明,随着进水氨氮浓度的变化,O_3/BEAC工艺对氨氮的去除率始终比O_3/BAC工艺高;当原水温度为0~2℃、氨氮为1.5 mg/L时,BEAC滤柱滤速为4.47 m/h,一级臭氧投加量为2 mg/L、二级臭氧投加量为1 mg/L,采用单独水洗10 min、水洗强度为8 L/(m^2·s)的反冲洗方式,可使O_3/BEAC工艺的氨氮去除效能达到最佳。