1、SBR工藝中硝化作用細(xì)菌的氨氮耐受性實(shí)驗(yàn)研究摘要：針對(duì)SBR脫氮工藝中起硝化作用的亞硝化菌和硝化菌對(duì)氨氮的不同耐受濃度，在實(shí)驗(yàn)室中利用微生物培養(yǎng)的方法對(duì)此進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)研究，找出了這兩種菌對(duì)氨氮的最適宜以及最高耐受濃度，為脫氮微生物的馴化培養(yǎng)以及以脫氮為目的SBR工藝的運(yùn)行提供了參考。關(guān)鍵詞：生物脫氮亞硝化菌硝化菌氨氮耐受性TheExperientResearhfEnduranefNitrifyingrganisstAniaNitrgenPanAbstrat:TheenduranenentratinfnitrifyingrganissinSBRtanianitrgenisdifferentsexp

2、erienterednetfinduttheptiuandaxialenduranenentratinfnitrsnasandnitrbateriatanianitrgen.TheresultprvidereferenettheengineeringpratieftherevalfanianitrgeninSBRpress.Keyrds:Unnventinalpathaysfnitrgenreval,nitrifiatin,denitrifiatininterediate氨氮在水體中濃度過(guò)高會(huì)使水體具有高耗氧性以及富營(yíng)養(yǎng)化。目前，生物脫氮工藝中經(jīng)常會(huì)涉及到高濃度氨氮廢水的處理，比方說(shuō)垃圾滲濾液

3、中的氨氮濃度可以到達(dá)幾萬(wàn)個(gè)g/L甚至更高，在生物處理之前必須對(duì)其進(jìn)展其他的預(yù)處理，比方說(shuō)物理化學(xué)處理、濃度稀釋等1。假如能通過(guò)預(yù)處理使得進(jìn)入生化反響器的氨氮濃度控制在適宜的程度，一方面能防止因負(fù)荷過(guò)高使脫氮微生物失去活性和死亡，另一方面也可以進(jìn)步反響器的處理效率。另外，近年來(lái)出現(xiàn)了廢水生物脫氮的新機(jī)理，比方說(shuō)短程硝化反硝化，就是將硝化過(guò)程控制在亞硝酸鹽的階段，再以亞硝酸鹽為電子受體進(jìn)展反硝化。這個(gè)反響的過(guò)程可以表示為NH4+N2-N2，相比NH4+N2-N2-N2-N2需氧量減少25%，碳源減少40%，并有反響速率高，產(chǎn)生污泥量少等優(yōu)點(diǎn)23，控制氨氮濃度在一定的程度，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化亞硝化菌，淘汰

4、硝化菌的目的。1生物脫氮的原理廢水的生物脫氮由硝化過(guò)程和反硝化過(guò)程實(shí)現(xiàn)，氨氮氧化成亞硝酸鹽的硝化反響是由兩組自養(yǎng)型好氧微生物通過(guò)兩個(gè)過(guò)程完成的。第一步是先由亞硝酸菌將氨氮NH4+-N轉(zhuǎn)化為亞硝基氮N2-N；第二步再由硝化菌將亞硝基氮轉(zhuǎn)化為硝基氮N3-N，這兩個(gè)反響可以由以下兩個(gè)反響式表示：NH4+1.52N2-+2H+H201N2-+0.52N3-2反硝化是由異養(yǎng)型微生物，在缺氧或厭氧的條件下將N2-N和N3-N復(fù)原為N2，反硝化的生化過(guò)程可以由以下兩個(gè)反響式表示：N2-+3H+0.5N2+H20+H-3N3-+5H+0.5N2+2H20+H-42.實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果2.1SBR脫氮微生物的培養(yǎng)及

5、脫氮效果實(shí)驗(yàn)室中SBR反響器是一個(gè)有效容積為4L的有機(jī)玻璃柱，每個(gè)周期10.5小時(shí)，實(shí)驗(yàn)工序?yàn)椋哼M(jìn)水厭氧攪拌3hr曝氣8hr厭氧攪拌1.5hr沉淀1hr排水，每個(gè)周期排水2L進(jìn)水2L，曝氣階段溶解氧控制在2.53.0g/L。采用試驗(yàn)進(jìn)水Dr為720g/L,NH4+-N為110g/L。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的馴化，脫氮效果到達(dá)穩(wěn)定的程度，總氮的去除率到達(dá)90以上，Dr去除率到達(dá)95以上，實(shí)驗(yàn)期間污泥濃度LSS=3368g/L。2.2亞硝化菌和硝化菌的NH4+N耐受性實(shí)驗(yàn)于250L錐形瓶中分別參加100L(亞)硝化富集培養(yǎng)基，再取5滴活性污泥樣液接種到富集培養(yǎng)基中，在各錐形瓶中分別參加NH4l溶液0L、1L、

6、2L、3L、4L、5L、6L、7L，于28氣浴恒溫振蕩器中振蕩培養(yǎng)7天，觀察各瓶(亞)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)情況。每隔一天在白瓷板上按1：1的比例參加格里斯試劑的液和液，然后用無(wú)菌滴管分別取一滴富集培養(yǎng)液的培養(yǎng)物于白瓷板上，可觀察到有些溶液的顏色逐漸變化。并且取各溶液用分光光度計(jì)測(cè)其吸光度。顏色變化主要是由于培養(yǎng)時(shí)間不同，對(duì)NH4+-N耐受性不同，(亞)硝化細(xì)菌消耗的營(yíng)養(yǎng)物量不同，產(chǎn)生的N2-的量不同，與格里斯試劑反響，所得溶液顏色深淺不同，因此可采取用分光光度計(jì)測(cè)定亞硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)情況，以衡量其對(duì)NH4+-N的耐受性才能。2.3亞硝化細(xì)菌的氨氮耐受性試驗(yàn)按2.2所述的方法振蕩培養(yǎng)7天，每隔一天觀察。

7、參加0L、1L、2L、3L、4L、5L、6LNH4l溶液的培養(yǎng)液顏色逐漸由淺粉色變到深紅色；但參加NH4l溶液為7L的，顏色并沒有漸增，一直都是淺粉色。以蒸餾水為參比，取各溶液用分光光度計(jì)測(cè)其500n處的吸光度：用干凈的移液管汲取不同濃度的2L培養(yǎng)液分別于干凈試管中，再在每根試管中分別滴加一滴格里斯試劑液和一滴液，然后用移液管汲取1L的液和1L的液，果然試管中的培養(yǎng)液中參加0L、1L、2L、3L、4L、5L、6LNH4l溶液的顏色是深紅色，而參加7LNH4l溶液的培養(yǎng)液是淺紅色。在500n處測(cè)其吸光度，發(fā)現(xiàn)所有的培養(yǎng)液的吸光度都是無(wú)窮大，于是又分別從格樣液中吸出1L的樣液于另一干凈試管中，再汲

8、取4L的蒸餾水于此試管中，即將樣液稀釋5倍。再裝樣液于比色皿中，測(cè)其吸光度數(shù)據(jù)見表1，根據(jù)表1中數(shù)據(jù)作圖1和圖2。表1不同的NH4l參加量下不同培養(yǎng)時(shí)間亞硝化菌樣品的吸光度培養(yǎng)時(shí)間參加NH4l的濃度第1天第3天第5天第7天0.g/L0.5630.7080.8561.43726.2g/L0.5750.7360.8721.46952.4gg/L0.5860.7430.9021.49278.6g/L0.6070.7510.9341.546104.8g/L0.6480.7741.1792.500131.0g/L0.6310.7630.9741.323157.2g/L0.4820.5170.7180.9

9、76183.4g/L0.4570.4590.4620.465由圖1可知，在參加0L、1L、2L、3L、4L、5L、6L下亞硝化菌均可生長(zhǎng)，當(dāng)參加4L26.2g/L的NH4l溶液時(shí)，此時(shí)培養(yǎng)液NH4+-N濃度是26.24/1000=104.8g/L，樣品的吸光值到達(dá)最大，說(shuō)明亞硝化細(xì)菌生長(zhǎng)數(shù)量最多，相比擬而言該濃度是亞硝化菌的最適宜耐受濃度。由圖2可以看出，當(dāng)參加NH4l溶液為7L時(shí)，培養(yǎng)7天，吸光度幾乎沒有變化，說(shuō)明細(xì)菌的數(shù)量并沒有明顯的增加，說(shuō)明在NH4+-N濃度為183.4g/L時(shí)亞硝酸細(xì)菌的生長(zhǎng)幾乎被抑制了。由于培養(yǎng)液NH4+-N濃度間隔較大，以致曲線上的點(diǎn)連續(xù)性并不理想，不能完全以10

10、4.8g/L和157.2g/L作為亞硝化菌對(duì)NH4+-N的最適宜和最大耐受濃度。但可以從曲線上估計(jì)出亞硝化菌對(duì)NH4+-N的最適宜耐受濃度為100g/L150g/L；最高耐受濃度為180g/L左右。2.4硝化細(xì)菌的氨氮耐受性試驗(yàn)方法根本與亞硝化菌的實(shí)驗(yàn)方法一樣，只是顯色劑是二苯胺硫酸試劑，觀察到的變化是參加NH4l溶液0L、1L、2L、3L、4L、5L、6L的培養(yǎng)液，顏色由淺藍(lán)色變到深藍(lán)色；參加7LNH4l溶液，顏色根本一直是淺藍(lán)色。測(cè)其吸光度數(shù)據(jù)見表2，根據(jù)表2中數(shù)據(jù)作圖3和圖4。表2不同的NH4l參加量下不同培養(yǎng)時(shí)間硝化菌樣品的吸光度培養(yǎng)時(shí)間參加NH4l的量第1天第3天第5天第7天0.g/

11、L0.4730.5450.6170.72426.2g/L0.5750.6260.7420.78152.4gg/L0.5860.7430.7920.84878.6g/L0.6070.7510.9340.973104.8g/L0.5890.7160.8250.816131.0g/L0.5690.6310.6610.737157.2g/L0.4620.4990.5310.552183.4g/L0.4000.4040.4020.397由圖3可知，在參加0L、1L、2L、3L、4L、5L、6L下硝化菌均可生長(zhǎng)，當(dāng)參加3L26.2g/L的NH4l溶液時(shí)，此時(shí)培養(yǎng)液NH4+-N的濃度是26.23/1000=

12、78.6g/L，樣品的吸光值到達(dá)最大，說(shuō)明亞硝化細(xì)菌生長(zhǎng)數(shù)量最多，相比擬而言該濃度是硝化菌的最適宜耐受濃度。由圖4可以看出，當(dāng)參加NH4l溶液為7L時(shí)，培養(yǎng)7天，吸光度幾乎沒有變化，說(shuō)明細(xì)菌的數(shù)量并沒有明顯的增加，說(shuō)明在NH4+-N濃度為183.4g/L時(shí)亞硝酸細(xì)菌的生長(zhǎng)幾乎被抑制了。同樣的道理，可以從曲線上上估計(jì)亞硝化菌對(duì)NH4+-N的最適宜耐受濃度為75g/L100g/L；最高耐受濃度為180g/L左右。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論通過(guò)對(duì)亞硝化菌和硝化菌的專項(xiàng)培養(yǎng)，找出亞硝化菌對(duì)NH4+-N的最適宜耐受濃度為100g/L150g/L；最高耐受濃度為180g/L左右；硝化菌對(duì)NH4+-N的最適宜耐受濃度為75g/L1