硝化細(xì)菌固定化方法研究.pdf

1、目前，我國(guó)各種水體氮污染問(wèn)題愈來(lái)愈嚴(yán)重，其中氨氮和亞硝酸鹽氮是導(dǎo)致魚(yú)蝦等水體生物致病的直接或間接因素。硝化細(xì)菌對(duì)水體中氨和亞硝酸鹽具有有較強(qiáng)的去除能力，但由于硝化細(xì)菌屬化能自養(yǎng)型細(xì)菌，生長(zhǎng)時(shí)代周期長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境因子變化敏感，在與異養(yǎng)菌的競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。固定化微生物技術(shù)作為一種新的廢水處理方法，是當(dāng)今生物工程領(lǐng)域中一個(gè)十分活躍的研究方向。應(yīng)用固定化硝化細(xì)菌技術(shù)能夠提高系統(tǒng)耐受有毒物質(zhì)沖擊能力，高效去除水體中氨和亞硝酸鹽對(duì)于養(yǎng)殖系統(tǒng)生態(tài)健康及環(huán)

2、境保護(hù)具有十分重要意義。
　　 本論文以兩種硝化細(xì)菌菌劑（淡水型硝化細(xì)菌、海水型硝化細(xì)菌）為研究對(duì)象，采用聚乙烯醇、聚乙二醇和聚丙烯酰胺3種包埋材料對(duì)其固定化，探討適宜的固定化方法，確定固定化硝化細(xì)菌適宜生長(zhǎng)條件，同時(shí)考察了金屬離子(Cu2+、Mn2+、Fe3+)對(duì)固定化硝化細(xì)菌活性的影響。通過(guò)研究得到以下結(jié)論:
　　 (1)采用聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺三種包埋材料，分別對(duì)硝化細(xì)菌（淡水型硝化細(xì)菌和海水型硝化細(xì)菌）

3、固定化，從固定化小球的成球難易、機(jī)械強(qiáng)度、對(duì)氨氮和亞硝酸鹽氮去除效果等方面進(jìn)行比較，確定聚乙二醇包埋法為最適宜的固定化方法。利用該方法包埋淡水型硝化細(xì)菌對(duì)氨氮的去除率為0.12mg·[g(MLSS)·h]-1，對(duì)亞硝酸鹽氮的去除率為0.14mg·[g(MLSS)·h]-1;利用該方法包埋海水型硝化細(xì)菌對(duì)氨氮的去除率為0.13mg·[g(MLSS)·h]1，對(duì)亞硝酸鹽氮的去除率為0.22mg·[g(MLSS)·h]-1。
　　 (

4、2)通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定固定化淡水型硝化細(xì)菌菌的適宜pH為7～8，固定化海水型硝化細(xì)菌的適宜pH為8～9;固定化淡水型硝化細(xì)菌的適宜溫度范圍為20～30℃，固定化海水型硝化細(xì)菌的適宜溫度范圍為20～40℃。固定化硝化細(xì)菌對(duì)氨氮、亞硝酸鹽氮的去除效果均好于游離態(tài)菌劑，在低溫、低pH條件下，效果更加明顯。
　　 (3)對(duì)于固定化淡水型硝化細(xì)菌，低濃度Cu2+對(duì)其促進(jìn)作用具有時(shí)間效應(yīng)，48h后出現(xiàn)抑制現(xiàn)象，且隨Cu2+濃度的增大抑制越明

5、顯;對(duì)于固定化海水型硝化細(xì)菌，低濃度Cu2+對(duì)硝化過(guò)程的促進(jìn)作用大于亞硝化過(guò)程。Mn2+對(duì)固定化海水型硝化細(xì)菌的活性幾乎無(wú)影響，但是對(duì)固定化淡水型硝化細(xì)菌的硝化過(guò)程具有抑制作用，甚至可導(dǎo)致細(xì)菌失活。Fe3+濃度為1mg·L-1、5mg·L-1時(shí)對(duì)固定化淡水型硝化細(xì)菌的亞硝化反應(yīng)均有促進(jìn)作用，且濃度為1mg·L-1時(shí)促進(jìn)作用最大;Fe3+濃度為1～10mg·L-1時(shí)對(duì)固定化海水型硝化細(xì)菌活性均具有促進(jìn)作用，且對(duì)亞硝化過(guò)程的促進(jìn)力度大于硝化