污水處理硝化細(xì)菌的篩選與擴(kuò)大培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究.pdf

1、自養(yǎng)硝化細(xì)菌是生物脫氮中起主要作用的微生物，其數(shù)量和脫氮性能直接影響污水處理系統(tǒng)的硝化效果。由于硝化細(xì)菌生長速度緩慢，對(duì)環(huán)境條件極具敏感性，在一般的污水處理系統(tǒng)中硝化細(xì)菌的含量較低。因此，篩選出能夠高效脫氮的硝化細(xì)菌，并對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，從而增加污水處理系統(tǒng)內(nèi)硝化細(xì)菌的濃度，對(duì)提高系統(tǒng)的脫氮效率極具重要性。
　　本研究采用污水處理廠的好氧污泥作為菌源，通過富集、分離和純化，篩選出能夠高效脫氮的自養(yǎng)硝化細(xì)菌，為污水處理提供優(yōu)質(zhì)菌源，

2、并采用傳統(tǒng)微生物鑒定方法和現(xiàn)代分子生物學(xué)手段對(duì)分離出的菌株進(jìn)行鑒定。通過研究其擴(kuò)培條件——采用正交優(yōu)化或響應(yīng)面等方法對(duì)培養(yǎng)基及發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，從而獲得高濃度的硝化菌液，并應(yīng)用于實(shí)際的污水處理工藝中。本研究的主要結(jié)論如下:
　　(1)利用選擇性培養(yǎng)基對(duì)活性污泥進(jìn)行連續(xù)馴化，篩選出氨氮去除效率較高且穩(wěn)定的氨氧化菌群。采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術(shù)分析了氨氧化菌群在連續(xù)傳代過程中

3、菌群的結(jié)構(gòu)差異，并對(duì)菌群的發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵條件分別進(jìn)行了正交優(yōu)化和單因子優(yōu)化。結(jié)果表明，該菌群的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基為每升培養(yǎng)基中含碳酸鹽緩沖液15 mmol，硫酸銨4.2 mmol，磷酸鹽緩沖液12.5 mmol，硫酸亞鐵0.9μmol，氯化鈣0.4 mmol，硫酸鎂1.5 mmol;最佳發(fā)酵條件為:無光照，接種量為14％，裝液量為60 mL/250 mL，溫度為35℃。在此條件下，菌群對(duì)氨氮的去除效果較優(yōu)化前提高了155％。
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4、2)以城市污水處理廠好氧活性污泥為菌源，篩選出一株自養(yǎng)型亞硝酸鹽氧化菌L5，將其轉(zhuǎn)接至含有500 mg/L亞硝酸鈉的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)12天，硝化效果可達(dá)100％;并采用流式細(xì)胞儀對(duì)其計(jì)數(shù)，繪制生長曲線。然后通過傳統(tǒng)微生物學(xué)方法和現(xiàn)代分子生物學(xué)手段對(duì)菌株進(jìn)行鑒定和同源性檢索，并通過MEGA軟件進(jìn)行比對(duì)和系統(tǒng)發(fā)育分析。分析表明，菌株L5可能屬于嗜堿性硝化細(xì)菌。
　　(3)采用響應(yīng)面法對(duì)菌株L5的培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，確定最優(yōu)培養(yǎng)基配方為:N