低溫硝化細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期存在著處理效果差、難以達標排放等難題，這主要是由于低溫對活性污泥的吸附沉降性能和微生物的生長發(fā)育等均有顯著影響。因此，分離高效的低溫硝化細菌并用于低溫污水的處理，是解決我國北方地區(qū)冬季污水廠出水水質(zhì)難以達標的有效方法之一。
　　極地特殊的環(huán)境與氣候造就了獨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。根據(jù)菌落形態(tài)特征，利用4種硝化細菌篩選培養(yǎng)基從12個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菌達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菌域的4個門、4個綱、8個目、16個科、22個屬、30個種，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

3、不同屬的代表菌株的生理生化測定表明，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的能力。
　　對18株菌株的溫度和鹽度生長范圍的測定表明，大多數(shù)硝化細菌的溫度和鹽度生長范圍在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活性，又具有較廣的對鹽度適應(yīng)范圍，對環(huán)境有很好的適應(yīng)性。將對溫度和鹽度適應(yīng)能力較強的菌株接種到篩選液體培養(yǎng)基

4、中，篩選出生長情況較好的菌株R14-ZY-5、CC6-YX-43、NB04-YY-61、CC6-ZY-68、CC6-YY-73和CC6-YY-74，并分別對其進行模擬污水的硝化與反硝化測試，經(jīng)測試菌株R14-ZY-5和CC6-YY-74具有較好的脫氮能力，可進行混合菌群的構(gòu)建。此外，從2株細菌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時處理效果最好，48h時NH4+-N去除率可達93.41%，NO3--N去除率可達99.96%；當C/N=11時，菌群在溫度為5℃-20℃均具有較高的脫氮能力，48h時去除率相差甚微。在溫度為15℃時處理效果最好，48h時NH4+-N去除率達91.70%，NO3--N去除率達99.96%，COD去除