河流沉积物中反硝化细菌的分离及脱氮除磷研究
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《两株异养硝化—好氧反硝化菌的分离鉴定和脱氮性能研究》篇一两株异养硝化—好氧反硝化菌的分离鉴定及脱氮性能研究一、引言随着工业和城市化进程的加速,水体氮污染问题日益严重,如何高效、稳定地去除水中的氮成为当前环境领域研究的热点。
异养硝化—好氧反硝化菌因其能同时进行硝化和反硝化过程,被认为是一种具有重要潜力的生物脱氮技术。
本文旨在分离鉴定两株具有异养硝化—好氧反硝化特性的细菌,并对其脱氮性能进行研究,以期为实际应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 样品来源本研究所用样品来自某城市污水处理厂的活性污泥。
2. 分离与纯化采用梯度稀释法将活性污泥中的细菌进行分离,并通过划线法进行纯化。
3. 鉴定方法通过形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析对分离出的细菌进行鉴定。
4. 脱氮性能测试在实验室条件下,测定细菌的硝化、反硝化性能,以及氮去除效率。
三、结果与分析1. 细菌的分离与鉴定经过分离与纯化,成功获得两株具有异养硝化—好氧反硝化特性的细菌,分别命名为 strain A 和 strain B。
通过形态观察,两株细菌均为革兰氏阴性菌,呈杆状或球状。
生理生化试验及16S rRNA基因序列分析表明,strain A属于假单胞菌属(Pseudomonas),而 strain B 属于肠杆菌属(Enterobacter)。
2. 脱氮性能测试在实验室条件下,对两株细菌的硝化、反硝化性能进行测试。
结果表明,两株细菌均具有较高的硝化速率和反硝化速率,且strain A 的脱氮效率略高于strain B。
在适宜的条件下,两株细菌对氨氮的去除率可达90%。
利用好氧和厌氧组合来进行生物脱氮和除磷的原理生物脱氮和除磷是现代污水处理过程中常用的处理方法,利用好氧和厌氧组合来进行生物脱氮和除磷可以有效去除废水中的氮和磷,使得废水达到排放标准。
生物脱氮的原理是通过好氧和厌氧综合作用,将废水中的氨氮和硝态氮转化为氮气释放到大气中,从而达到去除氮的目的。
该过程分为两个阶段:厌氧阶段和好氧阶段。
在厌氧阶段,通过加入硝化抑制剂来抑制硝化菌的生长,同时利用厌氧条件下的反硝化菌将废水中的硝态氮还原成氮气。
反硝化菌利用废水中的有机物作为电子供体,将硝态氮还原成氮气,并释放到大气中。
在好氧阶段,通过加入缺氧条件下的硝化菌来将废水中的氨氮氧化为硝态氮。
硝化菌利用废水中的氨氮作为电子供体,同时吸收氧气,将氨氮氧化成亚硝态氮,再经过氧化反应转化为硝态氮。
硝化过程产生的亚硝酸会进一步被反硝化菌氧化为N2,释放到大气中。
除磷的原理是通过好氧条件下的磷菌将废水中的磷转化为细菌形成的磷酸盐,从而实现磷的去除。
除磷过程可分为生物吸附和矿化两个阶段。
在生物吸附阶段,废水中的有机物作为磷菌的营养源,磷菌在好氧条件下吸附废水中的磷成为细菌形成的有机磷,从而将磷去除。
在矿化阶段,废水中的磷经过好氧条件下的生物氧化反应,被磷菌转化为无机磷酸盐,并与废水中的钙、铝等金属离子结合形成不溶于水的磷酸钙或磷酸铝沉淀物。
这些沉淀物可以通过沉淀或过滤的方式去除。
好氧和厌氧组合的生物脱氮和除磷方法相辅相成,通过两者的配合可以实现高效去除废水中的氮和磷。
好氧和厌氧条件下的细菌互相依赖,在厌氧阶段,反硝化菌利用废水中的硝态氮作为电子供体进行反硝化作用,产生氮气;在好氧阶段,硝化菌利用废水中的氨氮作为电子供体进行硝化作用,产生硝态氮。
同时,在除磷过程中,磷菌在好氧条件下吸附废水中的磷,然后通过好氧条件下的生物氧化反应转化为无机磷酸盐,形成沉淀物。
通过好氧和厌氧组合的生物脱氮和除磷方法可以实现高效的废水处理,不仅能够去除废水中的氮和磷,还能够减少能源消耗和化学药剂的使用。
探究反硝化聚磷菌在工业污水中脱氮除磷的适宜环境一、摘要:本课题拟从污水处理厂的缺氧段的活性污泥中取样,分离得到反硝化聚磷菌,此菌既可脱氮又可除磷。
再筛选出高效的反硝化聚磷菌菌株,进行扩大培养。
再将这些菌株接种到污水中,通过改变条件,探究得到适宜且高效脱氮除磷的条件,从而达到高效处理污水中氮磷元素的目的,防止水体的富营养化。
二、关键词:反硝化聚磷菌脱氮除磷水体富营养化三、实验材料方法1.菌株的筛选(1)样品的采集本实验所用的活性污泥取自污水处理厂的缺氧段。
(2)配制筛选用培养基反硝化菌分离培养基:1g琼脂、2g硝酸钾、0.2g七水硫酸镁、1g磷酸一氢钾、1g磷酸二氢钾、g柠檬酸钠、1000ml 蒸馏水、ph7.2~7.。
聚磷菌分离培养基:3.68g三水醋酸钠、28.73mg二水磷酸一氢钠、7.27mg氯化铵、131.82mg七水硫酸镁、26.74mg 硫酸钾、17.2mg二水二氯化钙、12ghepes缓冲溶剂、1g琼脂、2ml微量元素、1000ml蒸馏水。
微量元素构成:0gedta、g七水硫酸铁、1.6g五水硫酸铜、g四水二氯化锰、1.1g(nh4)6mo7o24.4h2o、0mgh3bo3、10mg碘化钾、0mg六水二氯化钴。
(3)分离与鉴定采用平板分离法分离菌株,对菌落形态进行观察。
再对分离纯化后的菌株进行革兰氏染色,葡萄糖氧化发酵试验,接触酶(过氧化氢酶),氧化酶等一系列生理生化实验,然后进行检索鉴定。
(4)反硝化聚磷试验分析方法将分离出来的反硝化菌和聚磷菌富集培养,并在20摄氏度~40摄氏度设置温度梯度,在限磷培养液(po4>=4mg/l)中厌氧培养24小时,然后在富含磷和硝酸根的培养基中厌氧培养20小时以上,检测培养基中硝酸氮和磷的质量浓度变化。
硝酸根-n采用麝香草酚分光光度法,磷酸根-p采用钼锑钪比色法。
(4-1)麝香草酚分光光度法测定步骤:(ⅰ)绘制硝酸盐氮校准曲线a.在一组7支0ml比色管中,分别加入0、0.0、0.1、0.3、0.、0.7和1.0ml硝酸盐氮标准溶液,加纯水稀释至1.0ml。
反硝化除磷脱氮机理及工艺研究共3篇反硝化除磷脱氮机理及工艺研究1反硝化除磷脱氮机理及工艺研究随着经济的发展和城市化进程的加速,人类活动所产生的污染物越来越多,其中包括大量的氮和磷元素。
氮和磷是污水中的重要营养物质,但过量排放却容易导致水体富营养化和藻类大量繁殖等问题,对水环境和水生态安全造成重大威胁。
因此,对氮和磷的处理成为当前水环境保护的重要任务。
反硝化除磷脱氮技术是现代污水处理技术中的一种重要手段,可以有效地将污水中的氮和磷元素去除。
该技术主要是利用微生物的代谢作用,将有机物质分解为有机酸等,然后通过受限条件下的微生物反硝化和磷酸根去除过程,将氮和磷元素转化为氮气和磷酸盐的形式最终被排放到环境中。
反硝化除磷脱氮技术具有操作简单、能耗低、投资费用低等优点,因此在城市和农村污水处理中得到广泛应用。
在反硝化除磷脱氮技术中,微生物是起着至关重要的作用。
反硝化微生物可以利用有机物代替硝酸盐作为电子受体,进行反硝化呼吸作用,将硝酸盐转化为氮气释放到环境中。
同时,磷酸根去除微生物可以利用污水中的氢氧化物或有机酸等作为电子供体,去除污水中的磷元素。
在反硝化除磷脱氮技术的实现中,还需要考虑一系列因素,如反应温度、流速、溶解氧、污泥停留时间等。
其中,温度是影响反应速度和微生物代谢的主要因素之一。
通常反应宜在25℃左右进行,过低的温度会降低反应速度,而过高的温度则容易导致微生物死亡。
流速和溶解氧也是影响反应的关键因素,流速过高会影响微生物的代谢,而溶解氧含量过高则会影响微生物的反硝化作用。
污泥停留时间也是影响反应的一个关键参数,过短的停留时间会导致反硝化除磷效果不佳,而过长的停留时间则会降低处理效率。
反硝化除磷脱氮技术是一种成熟可靠的污水处理技术,已经广泛应用于城市和农村污水处理。
在未来,随着科技的进步和环境保护意识的增强,相信该技术将会有更广泛的应用综上所述,反硝化除磷脱氮技术是一种环保、高效的污水处理方法,可有效去除污水中的氮、磷等有害物质,具有操作简单、能耗低、投资费用低等优点。
水体中反硝化细菌的分离、筛选与初步鉴定邵基伦环境工程专业摘要:当今世界环境污染日益加重,尤其是水体污染已严重影响人们的日常生活与身体健康。
水污染是多方面的因素综合作用,而以氨氮的污染最为广泛且严重。
所以控制污水中的氨氮含量是污水处理中的重要内容。
污水脱氮的基本原理是污水中的含氮有机物首先经过微生物的氨化作用转化为氨,硝化细菌的硝化作用,将氨氧化为亚硝酸盐,并继续氧化为硝酸盐。
硝酸盐经过反硝化细菌的反硝化作用转化为氮气等环节成分而释放到大气中,从而实现污水脱氮。
硝化作用是这一过程中的一个中间环节,也是一个重要环节。
硝化作用是指氨经过微生物的作用氧化为亚硝酸和硝酸的过程,由硝化细菌完成。
硝化细菌是一类好样化能自养细菌,包括亚硝化细菌和硝化细菌两个亚群。
硝化细菌能够利用还原态无机氮化合物进行自养生长,硝化细菌的生命活动在污水脱氮中起重要作用。
由于硝化细菌是化能自养菌,其生长速率很慢,因此硝化、亚硝化细菌的生命活动成为污水脱氮的关键步骤之一。
它们能有效降低水体中氨氮及亚硝酸氮的含量,对水产养殖业及环境保护具有重要意义。
硝化细菌是生物硝化脱氨中起主要作用的微生物,直接影响硝化效果和生物脱氨的效率。
因为硝化细菌、亚硝化细菌在污水脱氮中的特殊意义,对这类微生物的研究受到广泛关注。
氨和亚硝酸分别是亚硝化菌和硝化菌的唯一能源。
对于硝化细菌来说生长环境中的温度对其影响较大,pH值和盐度的影响相对较小。
大多数硝化细菌的合适生长温度为10~38 ℃,高于20℃时硝化细菌的活性较高,但超过38℃消化作用将会消失。
当环境气温低于20℃时,氨的转化会受到影响。
一般认为,适宜硝化菌和亚硝化菌生长介质的pH值分别为6.0~8.5和6.0~8.0。
水体DO的高低影响到好氧、厌氧微生物的比例,大多数研究人员认为DO的浓度应当控制在1.0~2.0 mg/L,低于0.5 mg/L时硝化作用明显减弱。
另外,碳氮比、碱度等对硝化及脱氨均有影响。
《耐低温异养硝化-好氧反硝化菌TY1的分离鉴定及脱氮特性研究》篇一一、引言随着水环境治理和污水处理的日益严格,硝化和反硝化技术因其高效的脱氮效果成为研究的热点。
异养硝化-好氧反硝化菌株,由于能在同一菌体上实现异养硝化和好氧反硝化过程,因此在污水处理中具有广阔的应用前景。
本研究针对一种耐低温异养硝化-好氧反硝化菌TY1的分离、鉴定及脱氮特性进行详细研究,旨在了解其生物学特性和实际应用价值。
二、材料与方法(一)菌种来源及分离本研究所用菌种来自某污水处理厂的活性污泥。
通过选择性富集培养、划线分离等方法,成功分离出耐低温异养硝化-好氧反硝化菌TY1。
(二)菌种鉴定采用形态观察、生理生化试验及分子生物学方法(如16S rRNA基因序列分析)对菌种进行鉴定。
(三)脱氮特性研究在实验室条件下,通过设置不同温度、pH值、碳源等条件,研究菌株TY1的脱氮特性。
三、结果与分析(一)菌种分离与鉴定通过划线分离法,成功从活性污泥中分离出耐低温异养硝化-好氧反硝化菌TY1。
该菌株在显微镜下呈杆状,革兰氏染色呈阴性。
通过生理生化试验和16S rRNA基因序列分析,确定其属于假单胞菌属。
(二)脱氮特性研究1. 温度对脱氮效果的影响:在5℃至35℃的温度范围内,TY1菌株均表现出良好的脱氮效果。
其中,在25℃至30℃时,脱氮效果最佳。
2. pH值对脱氮效果的影响:TY1菌株在pH值为6.5至9.0的范围内均能进行脱氮反应,其中以pH值为7.5时效果最佳。
3. 碳源对脱氮效果的影响:TY1菌株能利用多种碳源进行异养硝化反应,如葡萄糖、乙酸等。
不同碳源对脱氮效果有一定影响,但总体上差异不大。
4. 耐低温特性:TY1菌株在低温条件下仍能保持良好的脱氮效果,表明其具有较强的耐低温特性。
(三)脱氮机理探讨根据相关文献和实验结果,推测TY1菌株的脱氮机理可能包括异养硝化、好氧反硝化等过程。
在异养硝化过程中,细菌利用有机碳源作为能源进行硝化反应;而在好氧反硝化过程中,细菌则利用氧气进行反硝化反应,从而实现脱氮。
《两株异养硝化—好氧反硝化菌的分离鉴定和脱氮性能研究》篇一两株异养硝化-好氧反硝化菌的分离鉴定及脱氮性能研究一、引言随着现代工业和城市化的快速发展,水体富营养化问题日益严重,其中氮污染已成为全球性的环境问题。
异养硝化-好氧反硝化菌因其独特的脱氮机制,在污水处理领域具有巨大的应用潜力。
本文旨在分离鉴定两株异养硝化-好氧反硝化菌,并对其脱氮性能进行研究,为实际应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 实验材料(1)样品来源:本实验的样品来源于某城市污水处理厂的活性污泥。
(2)培养基:采用含有适量碳源、氮源及无机盐的复合培养基。
2. 实验方法(1)菌株分离与纯化:采用梯度稀释法对活性污泥进行梯度稀释,涂布于含有适当碳源和氮源的培养基上,进行分离纯化。
(2)菌株鉴定:通过形态观察、生理生化试验及16S rRNA 基因序列分析等方法对菌株进行鉴定。
(3)脱氮性能研究:在实验室条件下,测定两株菌株的硝化及反硝化性能,包括氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮等指标的去除效果。
三、结果与分析1. 菌株分离与纯化结果经过梯度稀释法和涂布法,成功分离出两株异养硝化-好氧反硝化菌,分别命名为HN1和HN2。
2. 菌株鉴定结果(1)形态观察:HN1和HN2均为革兰氏阴性菌,呈短杆状或球状。
(2)生理生化试验:两株菌株均具有异养硝化及好氧反硝化功能,能在复合培养基上生长,并利用碳源进行异养硝化作用,同时具有好氧反硝化能力。
(3)16S rRNA基因序列分析:通过16S rRNA基因序列分析,确定两株菌株分别属于不同的菌属。
HN1属于假单胞菌属,HN2属于产碱杆菌属。
3. 脱氮性能研究结果(1)硝化性能:两株菌株均具有较高的硝化性能,能够在较短时间内将氨氮转化为硝酸盐氮。
其中,HN1的硝化速率略高于HN2。
(2)反硝化性能:在好氧条件下,两株菌株均具有反硝化性能,能够将硝酸盐氮还原为氮气。
HN1和HN2的反硝化性能相当,均表现出较好的脱氮效果。
脱氮除磷原理及过程脱氮除磷是指将水中的氮和磷等营养盐去除,以达到净化水体的目的。
其原理和过程如下:脱氮原理:脱氮主要是通过微生物的作用来实现的。
在水体中,氮主要以氨氮、硝态氮和有机氮的形式存在。
在底泥和有机物的分解过程中,产生的氨氮(NH3)被硝化细菌氧化成亚硝酸盐(NO2-),然后再被另一类硝化细菌氧化成硝酸盐(NO3-)。
硝酸盐是稳定的氮化合物,不易向大气中释放。
但通过特定条件下的反硝化作用,脱氮可以发生。
反硝化是一种厌氧细菌作用,将水中的硝酸盐还原成氮气(N2),释放到大气中,从而实现去除氮的目的。
脱磷原理:脱磷主要是通过化学沉淀和吸附等方式来实现的。
在水体中,磷主要以无机磷(溶解态磷)和有机磷(悬浮态磷、溶解态磷)的形式存在。
添加化学物质如铝盐、铁盐等能与磷发生反应生成固体沉淀,从而将磷从水中去除。
此外,还可以使用一些吸附性材料,如活性炭等,将水中的磷物质吸附到材料表面,实现去除磷的目的。
脱氮过程:脱氮过程通常涉及两个主要步骤:硝化和反硝化。
在硝化过程中,氨氮被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,通过微生物的作用完成。
然后,在反硝化过程中,硝酸盐被厌氧细菌还原成氮气,从而从水体中去除氮。
脱磷过程:脱磷过程通常包括化学沉淀和吸附等步骤。
在化学沉淀中,将适当的化学物质添加到水体中,与磷发生反应生成固体沉淀,从而将磷从水中去除。
而在吸附过程中,将具有较强吸附性的材料,如活性炭,放入水体中,吸附水中的磷,实现脱磷的目的。
总的来说,脱氮除磷是通过微生物的作用(硝化和反硝化)和化学物质的处理(化学沉淀和吸附)来实现的。
这些过程能有效去除水体中的氮和磷,从而净化水体。
反硝化微生物在污水脱氮中的研究及应用进展反硝化微生物是一类能够将硝酸盐还原为氮气的微生物。
在污水处理领域,反硝化微生物被广泛应用于脱氮过程中,其研究和应用进展对于提高污水处理效率和降低环境污染具有重要意义。
本文将对反硝化微生物在污水脱氮中的研究进展和应用进行综述。
1.反硝化微生物研究进展1.1 反硝化微生物的分类反硝化微生物广泛存在于土壤、水体和污水处理系统等环境中,根据其代谢途径和特征,可以将其分为蛋白质反硝化微生物、碳源反硝化微生物和全能反硝化微生物等不同类型。
每种类型的反硝化微生物具有不同的生态特征和代谢机制。
1.2 反硝化微生物的代谢途径反硝化微生物通过一系列的酶催化反应,将硝酸盐还原为氮气。
其中,关键的酶催化反应包括亚硝酸还原酶、次亚硝酸还原酶和亚硝酸盐还原酶。
这些酶催化反应在细胞内和细胞外的环境中都起着重要的作用,对于维持碳氮平衡和氮循环具有重要的意义。
1.3 反硝化微生物的生理特性反硝化微生物具有较高的酶活性和适应性,能够在不同环境条件下快速适应和响应。
同时,反硝化微生物对温度、pH值、氧气浓度和营养条件等因素具有一定的敏感性,因此在实际应用中需要控制好这些条件来提高反硝化效率。
2.反硝化微生物在污水脱氮中的应用进展2.1 反硝化微生物在传统污水处理系统中的应用传统的污水处理系统往往采用硝化和反硝化结合的方式来实现污水的脱氮。
反硝化微生物作为脱氮的关键微生物,在这种系统中起着重要的作用。
研究表明,通过优化系统中的氧气浓度、温度和碳氮比等参数,可以提高反硝化微生物的活性和脱氮效率。
2.2 反硝化微生物在新型污水处理技术中的应用除了传统的污水处理系统外,新型的污水处理技术也广泛应用了反硝化微生物。
例如,厌氧氨氧化和反硝化颗粒污泥等新技术能够更高效地去除氮污染物。
这些新技术的应用不仅在提高脱氮效率方面具有优势,同时对降低能耗、节约空间和减少化学药剂的使用也具有重要意义。
2.3 反硝化微生物在水体修复中的应用除了在污水处理中的应用,反硝化微生物在水体修复方面也有重要作用。