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硝化细菌是在自然界中对氮循环起到重要作用的一类微生物群落。由于在自然状况下的化能自养硝化细菌具有生长速率低、生物量小和对环境因子敏感等生理特性,增加了对硝化细菌研究的难度。随着工农业的发展,人口数量的增加,致使大量含氮废水排入天然水体,直接导致水质恶化和水体富营养化,因此,国家加大对氨氮污染物排放的控制力度,迫切需要脱氮技术的发展。本论文以硝化细菌为研究对象,研究环境条件对硝化细菌降解亚硝酸盐的影响。主要结论如下:
1.当pH=7时,硝化细菌降解亚硝酸盐的速率最快,当pH值偏离最优的pH值后,偏离程度越大,对硝化细菌的活性影响越大。
2.在无异养菌存在的情况下,有机物对硝化细菌降解亚硝酸盐既无抑制作用,也无促进作用。
3.在异养菌存在的情况下,随着有机物浓度的增加,对硝化细菌降解亚硝酸盐的抑制强度逐渐增强,随着时间的延长,有机物在异养菌的作用下,浓度降低,亚硝酸盐的转化效率逐渐恢复。当有机物浓度为200mg/L时,在异养菌的作用下完全降解后,亚硝酸盐的降解速率(12.75mg/(L.h))迅速上升远远超过对照试验组亚硝酸盐降解速率(7.88mg/(L.h)。
4.随着亚硝酸盐底物浓度的增加,硝酸盐的产生速率越高,但是随着底物浓度增加到一定程度后,硝酸盐的产生速率增加变缓。
5.随着硝化细菌接种量的增加,降解亚硝酸盐的速率呈增长趋势。硝化细菌接种量为5%、10%、20%、30%,在T=60h时,硝酸盐转化率分别为12.85%、70.64%、97.02%、97.56%。由此得出,当初始接种量小于20%时,硝化细菌菌株的生长缓慢,在相同的时间内亚硝酸盐的去除率较低。当接种量大于20%时,硝化细菌降解亚硝酸盐的速率增加缓慢,且不同接种量之间对于脱氮效果没有显著差异。因此从经济角度考虑,一般接种量选择20%。
6.随着QACs(C12、C14、C16)浓度的增加,对硝化细菌降解亚硝酸盐的抑制作用随着增强。
7.QACs对硝化细菌的抑制影响主要决定于烷基碳链的长度。随着烷基链长度的增加,对硝化细菌的抑制强度越大(C16>C14>C12)。
8.使用流式细胞仪对硝化细菌生长曲线进行测定。接菌量为10%时,实验结果表明:在0~96h,硝化细菌处于适应期,在100~144h,硝化细菌处于对数增长期,从144~168h,硝化细菌处于稳定期,168h以后细菌处于衰亡期。