低溫硝化細(xì)菌的篩選及其在低溫污水處理中的初步應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國(guó)城市化的快速發(fā)展，城市用水量也隨之大幅增高，如何提高污水處理效率，保障水環(huán)境質(zhì)量成為城市發(fā)展的重要課題。寒冷地區(qū)冬季低溫污水的生物處理長(zhǎng)期存在著處理效果差、難以達(dá)標(biāo)排放等難題，這主要是由于低溫對(duì)活性污泥的吸附沉降性能和微生物的生長(zhǎng)發(fā)育等均有顯著影響。因此，分離高效的低溫硝化細(xì)菌并用于低溫污水的處理，是解決我國(guó)北方地區(qū)冬季污水廠出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)的有效方法之一。
　　極地特殊的環(huán)境與氣候造就了獨(dú)特的極地微生物生態(tài)系統(tǒng)，是微生物

2、新菌種資源的寶庫(kù)。根據(jù)菌落形態(tài)特征，利用4種硝化細(xì)菌篩選培養(yǎng)基從12個(gè)站位的北極海洋沉積物中分離篩選，并獲得16S rRNA基因有效序列的低溫硝化細(xì)菌達(dá)81株；基于16S rRNA基因的相似性分析與系統(tǒng)發(fā)育分析表明，分離到的菌株分屬于細(xì)菌域的4個(gè)門、4個(gè)綱、8個(gè)目、16個(gè)科、22個(gè)屬、30個(gè)種，其中γ-變形桿菌綱(γ-Proteobacteria)占大多數(shù)；有1株菌株與模式菌株的16S rRNA基因序列相似性小于97%，為潛在的新種。對(duì)

3、不同屬的代表菌株的生理生化測(cè)定表明，大多數(shù)菌株具有產(chǎn)蛋白酶、脲酶和β-半乳糖苷酶等胞外水解酶和利用葡萄糖、甘露醇和麥芽糖等各種碳源生長(zhǎng)的能力。
　　對(duì)18株菌株的溫度和鹽度生長(zhǎng)范圍的測(cè)定表明，大多數(shù)硝化細(xì)菌的溫度和鹽度生長(zhǎng)范圍在0-30℃和0-90，大部分菌株最適溫度為20℃，最適鹽度為15，既能滿足低溫下菌株保持較高的生長(zhǎng)活性，又具有較廣的對(duì)鹽度適應(yīng)范圍，對(duì)環(huán)境有很好的適應(yīng)性。將對(duì)溫度和鹽度適應(yīng)能力較強(qiáng)的菌株接種到篩選液體培養(yǎng)基

4、中，篩選出生長(zhǎng)情況較好的菌株R14-ZY-5、CC6-YX-43、NB04-YY-61、CC6-ZY-68、CC6-YY-73和CC6-YY-74，并分別對(duì)其進(jìn)行模擬污水的硝化與反硝化測(cè)試，經(jīng)測(cè)試菌株R14-ZY-5和CC6-YY-74具有較好的脫氮能力，可進(jìn)行混合菌群的構(gòu)建。此外，從2株細(xì)菌CC6-ZY-68和CC6-YY-74中成功克隆到反硝化途徑的關(guān)鍵酶基因nirS。
　　選擇菌株R14-ZY-5和CC6-YY-74構(gòu)建混合

5、菌群，并分別研究C/N、溫度和鹽度對(duì)其脫氮效果及COD去除率的影響。結(jié)果表明，混合菌群在C/N為8-14均具有較好的脫氮能力，在C/N=11時(shí)處理效果最好，48h時(shí)NH4+-N去除率可達(dá)93.41%，NO3--N去除率可達(dá)99.96%；當(dāng)C/N=11時(shí)，菌群在溫度為5℃-20℃均具有較高的脫氮能力，48h時(shí)去除率相差甚微。在溫度為15℃時(shí)處理效果最好，48h時(shí)NH4+-N去除率達(dá)91.70%，NO3--N去除率達(dá)99.96%，COD去除