脱硫脱氮细菌的分离筛选及其生物强化效能研究

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1、硕士学位论文脱硫脱氮细菌的分离筛选及其生物强化效能研究ISOLATIONOFEFFICENTBIODESULFURIZATIONANDDENITRIFICATIONSTRAINSANDTHECORRESPONDINGBIOAUGMENTATIONONEFFICIENCIES马晓丹哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：X703.1学校代码：10213国际图书分类号：628.1密级：公开理学硕士学位论文脱硫脱氮细菌的分离筛选及其生物强化效能研究硕士研究生：马晓丹导师：王爱杰教授申请学位：理学硕士学科：微生物学所在单位：市政环境工程学院答辩日期：2015年6月授

2、予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:X703.1U.D.C:628.1DissertationfortheMasterDegreeinScienceISOLATIONOFEFFICENTBIODESULFURIZATIONANDDENITRIFICATIONSTRAINSANDTHECORRESPONDINGBIOAUGMENTATIONONEFFICIENCIESCandidate：MaXiaodanSupervisor：Prof.WangAijieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeci

3、ality：MicrobiologyAffiliation：SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要高效脱硫脱氮细菌的分离筛选对于提高同步反硝化脱硫工艺的效能具有重要意义。本课题从稳定运行的同步反硝化脱硫工艺的膨胀颗粒污泥床(ExpandedGranularSludgeBed-DenitrifyingSulfideRemov

4、al,EGSB)反应器污泥中成功地分离出1株自养脱硫脱氮菌，经16SrRNA基因同源性分析初步鉴定为硫杆菌属(Thiobacillussp.)和4株异养脱硫脱氮菌:HDD1、HDD2、HDD3、HDD4，分别被鉴定为索氏菌属(Thauerasp.)、产碱杆菌属(Alkaliflexussp.)、固氮弧菌属(Azoarcusp.)和假单胞菌属(Pseudomonassp.)。通过对5株细菌脱硫脱氮性能的研究发现，当硫化钠、硝酸钾和乙酸钠的初始浓度分别为1.5、0.75和1.0g/L时，菌株HDD1在16h内对各底物的平均去除速率均高于其他菌株，24h后硫化钠、硝酸

5、钾、乙酸钠的最终去除率均达到95%以上，高于其他所分离菌株的最终去除率。选取去除效能最高的异养菌株HDD1作为生物强化实验的投加菌，探究了不同碳氮摩尔比和初始硫离子浓度对菌株HDD1脱硫脱氮过程的影响。当培养基中碳氮摩尔比为1.26:1时，菌株HDD1对硫化钠、硝酸钾和乙酸钠的去除效果较好，15h内对各底物的去除率可达90%以上，对各底物的去除速率均高于碳氮摩尔比为0.75:1时的去除速率。当培养基中初始硫离子的浓度低于200mg/L时，菌株HDD1对各底物的最终去除率均在95%以上，较初始硫离子的浓度大于200mg/L时各底物的最终去除率高约30%。通过生物强

6、化实验，考察了菌株HDD1的投加对反应器模拟体系对硫化钠、硝酸钾和乙酸钠等目标去除物去除效能的影响。当模拟体系中投加菌株HDD1的10菌体细胞数量约为4.92×10个时，生物强化的效果明显，在6−7h内各目标去除物的降解率达到99%左右，降解时间较未生物强化的对照组缩短了1h。本课题所分离筛选的高效脱硫脱氮菌将为生物脱硫脱氮工艺的研究提供重要的微生物资源，研究高效脱硫脱氮菌生物强化效能对同步反硝化脱硫工艺的优化调控将起到重要的指导作用。关键词：同步反硝化脱硫；硫化物；生物强化；模拟体系-I-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文AbstractTheisolationo

7、fdesulfurizationanddenitrificationbacteriasisveryimportantforimprovingtheefficiencyofdenitrifyingsulfideremoval.Inthisstudy,fivestrainswiththefunctionofdesulfurizationanddenitrification,wereisolatedfromwell-performedexpandedgranularsludgebedreactorswhichhadhighefficiencyofsimultaneou

8、sdesulfuriza