氧化亞鐵硫桿菌生物學(xué)特性及其污泥脫硫的研究.pdf

1、目前，我國污泥產(chǎn)生量巨大且高度集中，其中含有的還原態(tài)硫化物以及重金屬不及時(shí)處理將造成嚴(yán)重的二次污染和資源浪費(fèi)。本研究依據(jù)氧化亞鐵硫桿菌能氧化亞鐵及低價(jià)態(tài)硫化合物，將污泥環(huán)境中硫化物以可溶性硫酸鹽形式溶出的基本原理(或稱污泥脫毒)，在脫硫微生物的篩選、鑒定基礎(chǔ)上研究其生物學(xué)特性，針對(duì)城市污泥在不同條件下開展了微生物脫硫?qū)嶒?yàn)。 從煤矸石浸液中分離到能迅速氧化亞鐵的細(xì)菌NF-01，該菌株具有能氧化亞鐵，硫，硫代硫酸鹽等不同底物的能力

2、，對(duì)其進(jìn)行16SrDNA序列鑒定，系統(tǒng)發(fā)育分析表明：該菌株與TK位于同一分支中，相似度為98.86％，與模式菌株ATCC23270(序列登記號(hào)AF465604)相似度為98.70％，而與同一個(gè)屬的A。thiooxidans菌株CMTT-32不在一個(gè)進(jìn)化分支中，可以確定分離菌株NF-01為嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillusferrooxidans，簡稱A.f)。 以溶液中Fe2+氧化表明氧化亞鐵硫桿菌的生長規(guī)

3、律，生物氧化特性實(shí)驗(yàn)表明：溫度為28℃，pH值在2.5，接種量為10％，起始Fe2+濃度為9g/L時(shí)，延滯期相對(duì)較短，亞鐵氧化速率達(dá)到0.4200g/L·h-1，菌體活性較大。根據(jù)質(zhì)粒抽提和瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測出氧化亞鐵硫桿菌的遺傳物質(zhì)可能只是擬核染色體DNA，且對(duì)Fe2+，S的氧化能力只與擬核染色體DNA有關(guān)。 為了使脫硫菌株能快速適應(yīng)污泥環(huán)境，采用合適條件對(duì)菌株進(jìn)行馴化。研究結(jié)果表明選擇能減緩沉淀生成的M1培養(yǎng)基以及

4、對(duì)其進(jìn)行pH定向培育，不僅使馴化后菌株氧化亞鐵的效率不低于出發(fā)菌株，保持了該菌株較高的氧化亞鐵活性(Fe2+氧化速率最高為0.3376g/L·h-1)，而且在生長過程中沉淀出現(xiàn)的時(shí)間最遲，產(chǎn)生的沉淀量較少。 本工作著重考察了在常用浸出條件下，不同接種量、不同初始pH以及不同污泥加入濃度等因素對(duì)污泥脫硫的影響，并研究浸出過程中鐵離子濃度變化規(guī)律。聯(lián)合接種兩種菌株NF-01和NH-2，并以不同混合比例進(jìn)行脫硫效率比較。

5、污泥脫硫研究結(jié)果表明：隨著接種量升高，細(xì)菌浸出作用越強(qiáng)，溶液中增加的硫酸根濃度越高，但在后期接種10％和25％的浸出硫的差異縮小，最后脫硫相當(dāng)；初始pH為3.5左右，脫硫量達(dá)到6.4300g/L；污泥濃度越小單位浸出率越高，但單位時(shí)間內(nèi)污泥脫硫處理量卻減小了，污泥濃度為5％時(shí)，進(jìn)行污泥生物浸出條件較合適；在細(xì)菌脫硫過程中，溶液中鐵離子的濃度形成有起有落的動(dòng)態(tài)過程；兩種細(xì)菌共同作用明顯加速了污泥脫硫進(jìn)程，以混合細(xì)菌NF-01:NH-2=2