异养硝化-好氧反硝化菌PseudomonasmendocinaTJPU04的筛选及其脱氮性能研究

论文摘要

随着工业的快速发展,大量含氮污水在实际生产中产生并排放,对水体造成严重污染,水体中氮素的去除已成为废水治理的重中之重。本文从不同菌种来源,筛选出一株新型的异养硝化-好氧反硝化（HN-AD）细菌,探究了该菌株的HN-AD能力,以及不同因素对其脱氮性能的影响,并进一步探讨了菌株对真实废水的脱氮处理效果。主要内容如下:（1）分离出一株HN-AD细菌,通过形态学观察并结合16SrDNA基因序列分析,鉴定该菌株为门多萨假单胞菌（Pseudomonas mendocina）,命名为TJPU04。（2）分别以氨氮（NH4+-N）、硝酸氮（NO3--N）和亚硝酸氮（N02--N）为唯一氮源,以NH4--N/NO3--N和NH4+-N/NO2--N为混合氮源,探究菌株TJPU04的脱氮性能。在NH4--N硝化培养基（HNM）中,30 h内菌株TJPU04去除COD、总氮（TN）和NH4+-N的效率分别为60%、97.01%和100%。在NO3--N反硝化培养基（ADM-1）中,26 h内菌株TJPU04去除COD、TN和NO3--N的效率分别为3 5.6%、82%和97%。在NO2--N反硝化培养基（ADM-2）中,30h内菌株TJPU04去除COD、-TN和NO2--N的效率分别为50%、88.2%和99.3%。菌株TJPU04在以NH4+-N/NO3--N为混合氮源的反硝化（SND-1）培养基中培养30 h,TN、NH4+-N/NO3--N的去除率分别为88%、96%和87%;在以NH4+-N/NO2--N为混合氮源的反硝化（SND-2）培养基中培养30h,TN、NH4+-N和NO2--N的去除率分别为76%、97%和32%,这些结果表明菌株TJPU04具备良好的HN-AD能力。（3）菌株TJPU04以柠檬酸钠为碳源且在较高的C/N条件下均有较高的脱氮性能,在较宽的氮浓度范围内,在灭菌和未灭菌条件下均具有较高的脱氮能力;以细菌纤维素（BC）为固定化载体材料,考察固定化菌株TJPU04的脱氮性能。结果表明,菌株与BC载体结合牢固,不会随着振荡清洗而脱落,且具备良好的脱氮效果。（4）菌株TJPU04可以适应盐浓度为0-4.5%的恶劣环境,在3%盐浓度和不同氮浓度下具有较高的脱氮能力;聚乙烯醇（PVA）膜片固定菌株TJPU04后在3%盐浓度下的含氮废水中仍具有较高的脱氮能力。（5）实际废水中菌株TJPU04对NH4+-N、NO3--N和TN的去除率分别为91%、52%和75%,表现出较强的脱氮能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 氮素污染现状
•     1.1.1 水体中氮素的主要来源
•     1.1.2 水体中氮素的主要危害
•   1.2 废水脱氮技术
•     1.2.1 化学沉淀法
•     1.2.2 离子交换法
•     1.2.3 折点氯化法
•     1.2.4 空气吹脱法
•     1.2.5 催化湿式氧化法
•     1.2.6 生物法
•   1.3 传统生物脱氮技术
•     1.3.1 缺氧-好氧（A/O）脱氮工艺
• 2/O）脱氮工艺'>    1.3.2 厌氧-缺氧-好氧（A²/O）脱氮工艺
•     1.3.3 间歇式（SBR）脱氮工艺
•     1.3.4 曝气生物滤池（BAF）脱氮工艺
•   1.4 新型生物脱氮技术
•     1.4.1 短程硝化/反硝化
•     1.4.2 厌氧氨氧化
•     1.4.3 同步硝化反硝化
•   1.5 异养硝化-好氧反硝化
•     1.5.1 异养硝化菌和好氧反硝化菌
•     1.5.2 同步异养硝化-好氧反硝化菌
•   1.6 固定化微生物研究进展
•     1.6.1 微生物固定化技术
•     1.6.2 微生物固定化的应用
•   1.7 课题研究意义及内容
•     1.7.1 课题研究意义
•     1.7.2 课题研究内容
•     1.7.3 技术路线
• 第二章 异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及鉴定
•   2.1 引言
•   2.2 实验材料
•     2.2.1 样品来源
•     2.2.2 实验仪器和药品
•     2.2.3 培养基及试剂
•   2.3 实验内容
•     2.3.1 菌株的分离与筛选
•     2.3.2 菌株脱氮能力的测定
•     2.3.3 菌株Y4的形态学观察
•     2.3.4 菌株Y4的鉴定及构建系统发育树
•     2.3.5 菌株生长曲线的测定
•     2.3.6 分析方法
•   2.4 结果与讨论
•     2.4.1 标准曲线
•     2.4.2 菌株的筛选结果
•     2.4.3 菌株的脱氮性能分析
•     2.4.4 菌株Y4的形态学观察
•     2.4.5 菌株Y4的鉴定及其系统发育分析
•     2.4.6 菌株TJPU04的生长曲线
•   2.5 本章小结
• 第三章 异养硝化-好氧反硝化菌株TJPU04的脱氮特性研究
•   3.1 引言
•   3.2 实验材料
•     3.1.1 菌株来源
•     3.1.2 培养基及试剂
•   3.3 实验内容
•     3.3.1 菌株TJPU04的异养硝化降解特性
•     3.3.2 菌株TJPU04的硝酸盐氮及亚硝酸盐氮降解特性
•     3.3.3 菌株TJPU04的同步硝化反硝化降解特性
•   3.4 结果与讨论
•     3.4.1 菌株TJPU04的异养硝化降解特性
•     3.4.2 菌株TJPU04的硝酸盐氮降解特性
•     3.4.3 菌株TJPU04的亚硝酸盐氮降解特性
•     3.4.4 菌株TJPU04的同步硝化反硝化降解特性
•   3.5 本章小结
• 第四章 异养硝化-好氧反硝化菌株TJPU04的脱氮影响因素研究
•   4.1 引言
•   4.2 实验材料
•     4.2.1 菌株的来源
•     4.2.2 培养基及试剂
•   4.3 实验内容
•     4.3.1 碳源的影响
•     4.3.2 C/N的影响
•     4.3.3 不同培养条件和宽范围氮浓度的影响
•     4.3.4 菌株TJPU04重复利用的脱氮性能
•     4.3.5 混合菌的影响
•   4.4 结果与讨论
•     4.4.1 碳源的影响
•     4.4.2 C/N的影响
•     4.4.3 宽范围氮源的影响
•     4.4.4 混合菌群的影响
•     4.4.5 菌株TJPU04重复利用性能
•   4.5 本章小结
• 第五章 固定化异养硝化-好氧反硝化菌株TJPU04脱氮性能研究
•   5.1 引言
•   5.2 实验材料
•     5.2.1 菌株的来源
•     5.2.2 培养基及试剂
•   5.3 实验内容
•     5.3.1 浸渍法以BC膜块固定菌株TJPU04
•     5.3.2 抽滤法以BC膜块固定菌株TJPU04
•     5.3.3 动静态培养方式以BC膜块固定菌株TJPU04
•   5.4 结果与讨论
•     5.4.1 浸渍法固定菌株TJPU04的脱氮性能
•     5.4.2 抽滤法固定菌株TJPU04的脱氮性能
•     5.4.3 动静态培养对固定菌株TJPU04脱氮性能的影响
•   5.5 本章小结
• 第六章 异养硝化-好氧反硝化菌TJPU04的耐盐诱导及脱氮性能研究
•   6.1 引言
•   6.2 实验材料
•     6.2.1 菌株的来源
•     6.2.2 培养基及试剂
•   6.3 实验内容
•     6.3.1 游离菌株TJPU04的盐诱导实验
•     6.3.2 耐盐性游离菌株TJPU04的脱氮性能研究
•     6.3.3 不同盐度和宽范围氮源浓度对菌株TJPU04脱氮性能的影响
•     6.3.4 固定化菌株TJPU04的脱氮性能研究
•   6.4 结果与讨论
•     6.4.1 游离菌株TJPU04的盐诱导实验
•     6.4.2 耐3%盐度的菌株TJPU04脱氮性能研究
•     6.4.3 在3%盐度下宽范围氮源浓度对菌株TJPU04脱氮性能的影响
•     6.4.4 耐3%盐度的固定化菌株TJPU04脱氮性能研究
•   6.5 本章小结
• 第七章 异养硝化-好氧反硝化菌TJPU04对实际废水脱氮性能的研究
•   7.1 引言
•   7.2 实验材料
•     7.2.1 菌株的来源
•     7.2.2 培养基及试剂
•     7.2.3 实验用水
•   7.3 实验内容
•   7.4 结果与讨论
•     7.4.1 菌株TJPU04在实际废水中的脱氮性能研究
•   7.5 本章小结
• 第八章 全文总结与展望
•   8.1 主要研究结论
•   8.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文和参加科研情况
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 孙琪

导师: 贺晓凌,冯辉

关键词: 异养硝化好氧反硝化,脱氮,耐盐,废水处理

来源: 天津工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

单位: 天津工业大学

分类号: X703;X172

总页数: 83

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