反硝化产气温和食酸菌G21及其在油田生产中的应用潜力

以反硝化产气菌在油田生产中的潜在应用为出发点,从油田产出液中分离到一株兼性厌氧反硝化产气菌G21,对菌株G21进行了16S rRNA基因和反硝化功能基因分析,并基于产气效果对最佳碳源及碳氮比进行优化,测定产生气体的组分,从G21与油藏产出液互配性角度探究了G21在油田生产中的应用潜力。结果表明:菌株G21与Acidovorax temperans PHL的16S rRNA基因相似性达到99.36%,属于温和食酸菌;菌株G21含有膜结合硝酸盐还原酶(Nar)、周质硝酸盐还原酶(Nap)、亚硝酸盐还原酶(Nir)、一氧化氮还原酶(Nor)和氧化亚氮还原酶(Nos)的编码基因;气体组分分析结果证实,菌株能够将硝酸盐氮还原为氧化亚氮和N_(2);糖类是其反硝化产气的最佳碳源,碳氮比为5∶1时(葡萄糖5000 mg/L(以化学需氧量COD计)、NaNO_(3)-N 1000 mg/L),产气量(气液比)达到1∶1;在油藏产出液中,G21产气性能良好,且能压制硫酸盐还原菌的生长。可见,反硝化产气温和食酸菌G21在防控油藏硫酸盐还原菌和产气提高原油采收率方面具有一定的应用潜力。

好氧异养硝化菌Acinetobacter sp. YY-5的分离鉴定及脱氮机理

通过异养硝化培养基获得一株高效脱氮细菌,并通过形态学特征、生理生化反应及16S rDNA同源性比较对筛得菌株进行了鉴定;分别以NO3--N和NO2--N为唯一氮源,通过对脱氮过程中各种含氮代谢物的定量及对脱氮相关基因氨单加氧酶基因(amoA)、羟胺氧化酶基因(hao)、周质硝酸盐还原酶亚基基因(napA)的扩增及测序比较,对该菌株的生理途径及脱氮机理进行了研究.结果表明,高效脱氮细菌YY-5不能发生好氧反硝化,但能在3d内将氨氮由95.23mg/L降解至1.29mg/L,降解率达到98.6%,同时未发现亚硝酸盐氮、硝酸盐氮积累;对该菌主要代谢气体产物进行检测,发现CO2和N2明显增多,无N2O生成;经鉴定,初步判定该菌为不动杆菌属,命名为Acinetobacter sp. YY-5;从该菌基因组中均能扩增出amoA、hao、napA等基因,其中napA与hao基因与已报道的napA与hao基因进行Blast比较,发现具有较大差别.

一株异养硝化菌的筛选及其脱氮条件

从生活污水生物脱氮除磷装置中分离到一株脱氮效果较好的异养硝化菌株,脱氮过程中无亚硝酸盐氮积累质量,只有少量硝酸盐氮积累.在实验室条件下,初步探讨了不同温度、pH值、摇床转速、碳氮比、氨氮质量浓度对YY4菌株脱氮作用的影响.研究结果显示:温度为30℃、pH值为9.0、摇床转速150r/min、m(C)/m(N)为10、氨氮质量浓度为100mg/L时,YY4菌株具有最佳的脱氮效果.应用该菌株对宜兴生活污水和南京某化工厂废水氨氮脱除效果的结果显示,去除率分别为89.54%(9h)和95.79%(36h).

异养硝化菌的分离及其强化活性污泥脱氮效果

为提高水处理过程中的脱氮率,实现好氧条件下对总氮的去除,通过试验分离出一株异养硝化菌,该菌株为白色革兰氏阴性球状菌。将该菌扩大培养后接种于活性污泥系统并进行了处理模拟废水的试验。结果表明:该菌能在好氧条件下分别代谢氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮,并通过好氧反硝化实现对总氮的去除。用该菌株强化的活性污泥系统对以氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮为惟一氮源的模拟废水进行处理,4 h的总氮去除率分别为85%、60%、70%。

循环水养殖系统中好氧反硝化细菌的分离和应用

为了分离好氧反硝化细菌,探究其好氧反硝化过程。利用BTB培养基,从珍珠龙胆(♀Epinephelus fuscoguttatus×♂Epinephelus lanceolatu)循环水养殖系统的生物滤池中筛选出具有硝酸盐去除能力的细菌,并选择脱氮效果良好的菌株进行好氧反硝化反应器的构建,开展反硝化应用研究。本研究共分离出8株具有去除硝酸盐能力的菌株,经反硝化性能测定,都可大幅去除硝酸盐,同时也存在不同程度的氨氮和亚硝酸盐的积累;选择Z1、Z8两株脱氮效果较好的菌株进行好氧反硝化反应器的混合接种试验,结果显示反应器挂膜迅速、高效,接种2周后即达到相对稳定的水处理状态,硝酸盐去除率超过98.8%(约0.827g NO-3-N/(m2·d)),总氮去除率超过71.8%(约0.687g TN/(m2·d)),亚硝酸盐和氨氮的积累不明显,脱氮效果良好。

一株异养硝化细菌的分离鉴定和脱氮特性研究

筛选对高浓度NH3-N养殖废水具有高效硝化能力的菌株,研究其硝化性能。通过比较几种已报道的筛选方法和不同生境中异养硝化细菌筛选效果,确定了以乙酰胺为唯一碳源和氮源,从高氨氮生境中可以筛选到高效的异养硝化细菌;进一步通过富集培养分离,从沼气池出水口水中分离到一株异养硝化细菌,并根据部分长度的16S rDNA序列进行了系统发育分析。该菌株具有高效异养硝化功能,在初始氨氮浓度为104mg·L-1的异养氨化培养基中培养12h后,氨氮和总氮去除率分别达81.7%和53.7%,最终氨氮和总氮去除率可达90.1%和61.3%,且培养液中无明显的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮累积。16S rDNA的序列分析鉴定,该菌株与Paracoccus denitrificans具有99%相似性,结合生理生化分析认定该菌株是一株脱氮副球菌,命名为Paracoccus denitrificans FJAT-14899。筛选出的菌株Paracoccus denitrificans FJAT-14899对氨氮具有高效的去除率,显示了良好的应用前景。

活性污泥中异养硝化-好氧反硝化菌的分离及其脱氮性能

该文从活性污泥中分离出三株高效的异养硝化-好氧反硝化菌。这些菌经形态特征和生理生化特征分析以及16S rRNA鉴定,命名为B.subtilis CL1、B.subtilis CL9和G.terrae CL6。在以柠檬酸钠为碳源、硫酸铵为氮源、初始氨氮浓度为50 mg/L、碳氮比为20、温度为30℃、pH为7、反应时间为48 h的条件下,B.subtilis CL1和B.subtilis CL9对氨氮的去除率均为99%,对总氮的去除率分别为98%和96%。以乙酸钠为碳源,其他条件与上述两种菌相同的条件下,G.terrae CL6对氨氮和总氮的去除率均达到100%,且在硝化过程中没有亚硝酸盐氮或硝酸盐氮的累积。

一株新反硝化菌的鉴定及在废水处理中的应用

在厌氧污泥中分离得到一株自养厌氧反硝化细菌,它可以利用还原铁粉脱去污水中的硝氮,同时,废水中的磷也同时得到了脱除。大量试验发现,整个生物反应过程中没有NO2-和NH4+的积累,说明反硝化的产物是N2。通过对该菌株的16S rDNA序列同源性比较以及鉴定,在Genbank中BLAST后,初步判定它为假单胞菌属,该菌种与Pseudomonas sp.HPC502的同源性达到了99%。

生物强化生物滤池去除海水养殖废水中氨氮

针对海水养殖水生物脱氮效果差的问题,将海洋菌株SF16接种到曝气生物滤池中,构建生物强化海水养殖废水处理系统,以未投加菌株SF16的曝气生物滤池作为对照,研究了水力停留时间(HRT)、盐度、碳氮比、溶解氧(DO)等因素对氨氮去除效果的影响。结果表明,菌株SF16能显著提高曝气生物滤池耐盐性和异养硝化-好氧反硝化脱氮效果。菌株SF16强化曝气生物滤池在HRT为4 h,盐度为3%～5%,高锰酸盐指数/NH_4^+–N为14,DO为4～5 mg/L的适宜工艺条件下,处理初始NH_4^+-N浓度为10 mg/L的模拟海水养殖废水,NH_4^+-N、TN和高锰酸盐指数的去除率分别达到95%、93%和80%以上,NO_3^-–N和NO_2^-–N积累量分别低于0.1 mg/L和0.02mg/L,出水无机氮和高锰酸盐指数达到《海水养殖水排放要求》(SC/T 9103-2007)的一级排放标准。该研究结果能够为菌株SF16在海水(浓海水)养殖系统废水处理工程中应用提供技术支持。

包埋厌氧氨氧化同步脱硫除氮菌B16对天然橡胶加工废水的处理研究

天然橡胶加工废水具有水质、水量变化大的特点,冲击负荷下厌氧生物处理通常效果不佳。针对这一问题,利用海藻酸钙(SA)、聚乙烯醇(PVA)复合材料对本实验室筛选到的同步脱硫除氮菌B16进行包埋,利用包埋固定化后的菌处理天然橡胶加工废水。结果表明:14 d后包埋菌株对实际废水氨氮、总氮及硫酸盐的去除效果分别为44.05%、46.29%和26.06%,并且氨氮去除速率最高可达110.59 mg/(L·d),硫酸盐平均去除速率为13.8 mg/(L·d),均高于游离菌株。包埋小球存在一个物料内外传递的时间差,可提供细菌对环境变化适应的一个缓冲的时间,使得包埋固定化后的菌对于水质的变化具有更好的适应性,非常适用于处理天然橡胶加工废水。

反硝化聚磷菌菌剂强化SBR处理效果研究

目的研究不同反硝化聚磷菌菌剂投加量对SBR反应器脱氮除磷及有机物去除的强化效果。方法采用SBR反应装置,以模拟污水为基质,分别向5个SBR反应器中投加不同质量反硝化聚磷菌菌剂0 g、0.5 g、1.0 g、1.5 g和2.0 g,对反应器的脱氮除磷效果进行分析。结果菌剂投加量1.5 g/L对SBR系统脱氮除磷的强化处理效果最好,COD、TP、NO_(3)^(-)-N的去除率分别为97.26%、96.47%和100%,出水质量浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。系统运行30 d后,除磷和脱氮效率分别提高了8.38%和13.03%。结论相较于传统SBR法而言,投加适量的微生物菌剂能够在节约碳源、不改变反应器构造的同时,显著改善污水处理效果。

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。

海洋异养硝化-好氧反硝化菌y6同步脱氮除碳特性

从胶州湾海底沉积物中分离筛选出一株异养硝化-好氧反硝化菌株y6,通过菌株y6的形态以及生理生化特性和16S rRNA基因序列的分析,鉴定该菌株属于克雷伯氐菌属(Klebsiella sp.).在不同的环境条件下,测定菌株y6的生长情况和脱氮能力,研究其同步脱氮除碳特性.实验结果表明,菌株y6的最佳碳源为柠檬酸三钠,最适宜pH值为7.0,最适合的C/N为17.菌株y6在以NH_4C1、KNO_3和NaNO_2为唯一氮源的反应系统中均有较好的脱氮效果,去除率分别为99.67%、100%、99.20%.菌株y6在脱氮的同时能高效地去除有机物,COD的去除率分别为82.17%、95.75%和97.83%.菌株y6在硝化过程中没有亚硝态氮和硝态氮的积累.在按不同比例混合氮源的反应系统内,首先进行的是硝态氮的好氧反硝化,随后进行的是氨氮、亚硝态氮和COD的去除.在有亚硝态氮存在时氨氮的去除率略低,亚硝态氮会影响y6的异养硝化过程,异养硝化对好氧反硝化过程没有影响.

高效反硝化聚磷菌的筛选及其脱氮除磷条件和性能研究

筛选高效反硝化聚磷菌,探究其脱氮除磷条件及对模拟废水的处理性能。纯培养技术分离反硝化聚磷菌;基于16S rRNA基因序列分析和生理生化特征,完成菌株D4的初步鉴定;通过单因素和响应面法优化脱氮除磷条件,并应用于食品模拟废水的生物脱氮除磷。反硝化聚磷细菌D4为戈登氏菌(Gordonia sp.),脱氮除磷的最佳条件为乙酸钠(3.32 g/L)作碳源、接种量5%、初始磷含量18.61 mg/L、31.3℃、pH 7.9,该条件下菌株D4对总磷、硝氮和氨氮的去除量分别为14.18、39.67和69.71 mg/L,相应去除率为84.50%、97.67%和96.22%;应用于不同模拟废水的结果显示,菌株D4对多种废水均具有良好的脱氮除磷效果,其中对豆制品废水中的氮磷去除效果最好,脱氮量和除磷量分别达101.58 mg/L和10.40 mg/L。戈登氏菌D4具有较好的反硝化聚磷能力,是豆制品废水等高氮高磷类食品加工废水生物脱氮除磷的良好菌种资源。

反硝化菌YYD4强化生物滤池处理低碳氮比污水效果研究

文章利用实验室筛选到的高效反硝化菌YYD4对反硝化生物滤池进行强化脱氮,探究了该菌在不同C/N比下脱氮性能,考察强化反硝化生物滤池处理低C/N比污水时的启动时间、脱氮能力与脱氮稳定性。结果表明,反硝化菌YYD4处理低C/N比水时其12 h硝氮去除率为99%,总氮去除率达81.38%,无亚硝氮积累。强化反硝化生物滤池对硝氮去除率为95.18%±4.10%,总氮去除率为94.11%±6.33%,较未强化滤池分别提升了9.76%与19.89%,停止投加菌液后强化滤池的硝氮去除率为96.81%±3.00%,总氮去除率为97.84%±1.40%,强化终止后反硝化生物滤池仍具备良好且稳定的脱氮能力。

养殖水体1株好氧反硝化菌的分离鉴定及脱氮特征研究

从中华鳖高密度养殖水体中筛选出降亚硝酸盐氮的有益菌,分析其最适发酵条件及脱氮特征.通过定性显色反应从高密度养殖水体筛选出1株降亚硝酸盐氮菌.通过16S rDNA序列鉴定为肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae).通过对肺炎克雷伯菌的亚硝酸还原酶基因nirS、nirK进行扩增,结果表明该菌为nirS+,nirK-菌.对筛选出的菌进行培养条件优化,结果表明,以亚硝酸盐为氮源,柠檬酸钠为碳源,肺炎克雷伯菌在初始氮浓度为80 mg/L,碳氮比为10,温度为35℃,pH为6~7的条件下,生长状态良好,且能高效利用亚硝酸盐氮.为研究该菌脱氮效果,将菌液添加到亚硝酸盐氮浓度为5 mg/L的养殖污水,菌浓度为105 CFU/mL,第2天及第5天实验组亚硝酸盐氮含量均显著低于对照组(P<0.05),表明筛选获得的肺炎克雷伯菌能有效降低水体亚硝酸盐氮含量.

一株耐盐耐冷异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮特性

文章从冬季白浪河河口水体中分离筛选出1株耐盐耐低温的异养硝化-好氧反硝化菌WD0301,进行了形态观察及16S rDNA序列分析。研究了初始pH、C/N,转速、温度、盐度对WD0301异养硝化、好氧反硝化特性的影响。并进一步研究了菌剂WD0301实验室人工湿地系统对生物脱氮的增强作用。结果表明:该菌株为不动杆菌(Acinetobacter sp.),发挥最佳异养硝化、好氧反硝化性能的最佳条件为pH 7.0、C/N 15~20、转速180 r/min、温度30℃。菌株均能在以NH4Cl、KNO_(3)为唯一氮源的培养基中生长,并且36 h内NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N去除率均达到95%以上。菌株可在盐度为40 g/L(以NaCl计)生长并且24 h内氨态氮去除率和硝态氮去除率分别为70.9%、52.2%;在15℃条件下24 h内氨态氮去除率和硝态氮去除率分别为46.4%、53.6%。在处理海水养殖尾水的人工湿地里加入菌株WD0301,其氨态氮降解效率较未强化人工湿地提高了16.9%。说明菌株WD0301具有良好的异养硝化性能,在生物强化人工湿地处理海水养殖尾水试验中具有较好的处理效果,可为菌剂应用与生物强化脱氮技术提供理论支持。

氨氮质量浓度及附着基筛选对硝化细菌氨氮净化影响

将带有试验硝化细菌——食油假单胞菌X14-1-1的等面积陶粒、聚氯乙烯、纤维、火山岩、无纺布和流化床6种材料的附着基分别放入1 L的充气瓶内,在36℃、130 r/min的摇床上混合培养48 h后,洗脱计数测定菌种附着数量。模拟氨氮去除率试验中氨氮初始质量浓度为0(不加硫酸铵)、10、20、30、40、50、60 mg/L,每组设3个平行。放入光照培养箱中在20℃、光照度5000 lx(光照周期12L∶12D)充氧1 L/h后,分别于第0、1、2、3、4天随机抽取10 mL水样,测定氨氮(NH_(4)^(+)-N)含量,以测定硝化效率。试验结果表明,纤维和无纺布为最适硝化细菌挂膜的附着基,聚氯乙烯为最适用于氨氮和亚硝酸盐去除的附着基。在聚氯乙烯材质中,一次性分别加入10、20、30、40、50、60 mg/L氨氮时,其氨氮去除率分别为87%、86%、86%、82%、88%和75%。在初始氨氮质量浓度50 mg/L时,该菌对氨氮的净化效果最好。该菌株在海水养殖环境水质调节及养殖用水处理方向具有重要应用价值。

生物脱氮复合菌剂研究

从武汉市黄家湖湖泊水中分离筛选得到能够降低COD、TN的硝化细菌和反硝化细菌,分别测定其生长曲线,并选择最适时间进行扩大培养。所得菌种制备得相应的菌粉,向模拟污水环境适量投加,分别考察单一菌剂与复合菌剂的效果。结果表明,复合菌剂对COD和TN的去除率分别达到了72.30%和57.09%,较单一菌剂的去除率高,表明该复合菌剂在改善水体富营养化方面具有一定的应用前景。

活性污泥法中硝化反应动力学研究

我国氮素污染所致的水体富营养化触目惊心,目前生物脱氮是最经济有效的治理技术。通常认为,生物法脱氮是1个两阶段过程:硝化和反硝化。在硝化阶段化能自养型硝化细菌在好氧条件下将NH4+-N转化为NO2--N和NO3--N;而在反硝化阶段,兼性异养细菌在缺氧条件下进行NO2--N和NO3--N的转化,从而达到脱氮的目的。其中硝化反应是整个生物法脱氮的限速步骤,但是目前对硝化反应的动力学研究相对较少,本研究主要致力于揭示硝化反应(包括氨氧化反应和亚硝酸盐氧化反应)的动力学,使硝化反应可以以模型表示,以期为生物法脱氮的实际工程提供理论依据。