混合營(yíng)養(yǎng)型厭氧氨氧化的基礎(chǔ)研究.pdf

1、厭氧氨氧化是一種新型的生物脫氮技術(shù)，與傳統(tǒng)的硝化-反硝化工藝相比，具有很多優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是目前最經(jīng)濟(jì)的生物脫氮途徑。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的研究，也取得了很多重要的成果。一直以來，厭氧氨氧化菌被認(rèn)為是一種嚴(yán)格的自養(yǎng)細(xì)菌，倍增時(shí)間為10.4d，厭氧氨氧化反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)110d，限制了該工藝的生產(chǎn)應(yīng)用。本課題在前人研究成果的基礎(chǔ)上，采用連續(xù)實(shí)驗(yàn)和批式試驗(yàn)研究了有機(jī)碳源條件下厭氧氨氧化菌的代謝特性，培養(yǎng)出了能夠氧化乙酸鹽的厭氧氨氧化菌，即

2、混合營(yíng)養(yǎng)型厭氧氨氧化菌，并對(duì)其活性進(jìn)行了測(cè)定，同時(shí)研究了pH值和有機(jī)物濃度對(duì)厭氧氨氧化的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)在己穩(wěn)定運(yùn)行的無機(jī)營(yíng)養(yǎng)型厭氧氨氧化反應(yīng)器中，設(shè)定進(jìn)水NH4+-N和NO2--N的濃度均為70mg/L，NO3--N的濃度為20mg/L，CH3COONa濃度為95mg/L，保持進(jìn)水pH值為8.0左右，水力停留時(shí)間為1d，連續(xù)進(jìn)水方式培養(yǎng)混合營(yíng)養(yǎng)型厭氧氨氧化菌。連續(xù)培養(yǎng)145d后，NH4+-N、NO2--N

3、、NO3--N和有機(jī)物都得到穩(wěn)定去除。
　　 (2)在混合營(yíng)養(yǎng)型厭氧氨氧化菌培養(yǎng)階段，出水pH值維持在8.7左右，乙酸鈉的添加沒有影響NH4+-N和NO2--N的去除，反而起到了一定的促進(jìn)作用，兩者的去除率分別維持在98.48％和100％左右。有機(jī)物的去除率基本上維持在70％-80％之間，硝氮由凈產(chǎn)量轉(zhuǎn)變成了凈消耗量，有機(jī)物和硝氮的去除是同步的。
　　 (3)在混合營(yíng)養(yǎng)型厭氧氨氧化菌的培養(yǎng)過程中，生物膜的顏色也逐漸在變化

4、。在培養(yǎng)初期，生物膜為厭氧氨氧化菌特有的紅色。隨著厭氧氨氧化異養(yǎng)代謝活性的提高，紅色變淡，生物膜逐漸由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色。
　　 (4)0.1g/L青霉素對(duì)無機(jī)營(yíng)養(yǎng)條件下厭氧氨氧化菌的活性影響不大。添加0.1g/L青霉素46h之后，氨氮和亞硝氮的濃度分別為5.54mg/L和0.16mg/L，相應(yīng)的去除率分別為92.61％和99.75％。未加入青霉素的對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，46h后，氨氮和亞硝氮濃度分別為1.28mg/L和2.79mg/L，相應(yīng)

5、的去除率分別為98.29％和95.61％。
　　 (5)0.1g/L青霉素對(duì)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)條件下氨氮和亞硝氮的去除沒有影響。添加青霉素之后，硝氮和有機(jī)物的去除速率增加了，硝氮和COD是同步去除的，添加青霉素和未添加青霉素硝氮的去除速率分別為1.57mg/(L·h)和1.38mg/(L·h)，有機(jī)物的去除速率分別為29.45 mg/(L·h)和23.92 mg/(L·h)。厭氧氨氧化菌具有代謝多樣性，不僅能自養(yǎng)代謝，還具有反硝化的異養(yǎng)代

6、謝能力，在有機(jī)碳源條件下，厭氧氨氧化菌能夠表現(xiàn)出反硝化代謝特性氧化乙酸鈉。
　　 (6)pH值對(duì)厭氧氨氧化作用的影響較大，pH為6和9時(shí)都不利于厭氧氨氧化作用的進(jìn)行，適宜的pH值為7-8。進(jìn)水pH分別為6、7、8和9時(shí)，對(duì)應(yīng)的出水pH值為8.43、8.70、8.59、9.27。
　　 (7)乙酸鈉濃度為0.128g/L、0.160g/L、0.225g/L、0.290g/L時(shí)，隨著有機(jī)物濃度的提高，氨氮和亞硝氮的去除率同時(shí)