反硝化-厭氧氨氧化摻雜培養的厭氧氨氧化菌影響因素研究

王思慧，宋圓圓，劉云曼，郭延凱，廉 靜，郭建博

(1.河北科技大學環境科學與工程學院，河北石家莊 050018；2. 河北省污染防治生物技術實驗室，河北石家莊 050018；3.天津城建大學環境與市政工程學院，天津 300384；4.天津市水質科學與技術重點實驗室，天津 300384)

反硝化-厭氧氨氧化摻雜培養的厭氧氨氧化菌影響因素研究

王思慧1,2，宋圓圓3,4，劉云曼1,2，郭延凱1,2，廉 靜1,2，郭建博3,4

(1.河北科技大學環境科學與工程學院，河北石家莊 050018；2. 河北省污染防治生物技術實驗室，河北石家莊 050018；3.天津城建大學環境與市政工程學院，天津 300384；4.天津市水質科學與技術重點實驗室，天津 300384)

隨著中國經濟的快速發展，大量廢水及污染物排放到水體[1]，氮素污染日趨嚴重，廢水中超標的氮嚴重影響人體健康[2]，因此如何去除水體中的氮成為亟待解決的問題。目前經濟有效的脫氮技術之一就是生物脫氮。

1 材料與方法

1.1 實驗廢水

1.2 實驗內容

1.3 分析方法

硝態氮采用紫外分光光度法[17]測定，亞硝態氮采用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法[17]測定，氨氮采用納氏試劑光度法[17]測定；pH值采用DELTA-320型pH計進行測量。

2 結果與討論

2.1 溫度對厭氧氨氧化菌脫氮性能的影響

溫度是影響細菌生長和代謝的重要條件，是影響微生物酶促反應的主要因素之一，溫度升高可使反應速率加快，但每種微生物都存在一個溫度耐受極限，如果超過極限值，反應速率會急劇下降，控制微生物反應的最適溫度有利于維持體系高效穩定的反應速率。

圖1 溫度對厭氧氨氧化菌活性的影響 Fig.1 Effect of temperature on the anammox activity

2.2 pH值對厭氧氨氧化菌脫氮性能的影響

圖2 pH值對厭氧氨氧化菌活性的影響Fig.2 Effect of pH value on the anammox activity

2.3 COD對厭氧氨氧化菌脫氮性能的影響

新的研究表明厭氧氨氧化菌還能氧化有機物[21], 如果它(如同某些硝化細菌一樣)也能利用有機物進行異養生長, 則可能提高厭氧氨氧化菌細胞產率, 有效地縮短反應器的啟動時間。另外，厭氧氨氧化菌為自養菌，無需外加有機碳源，但實際廢水中大多含有一定量的有機物。研究有機碳源條件下厭氧氨氧化的脫氮特性對厭氧氨氧化技術的推廣應用具有重要的現實意義。故本實驗針對不同質量濃度的COD(外加葡萄糖作為有機碳源)對厭氧氨氧化菌活性的影響作出研究。

圖3 COD質量濃度對厭氧氨氧化菌 活性的影響Fig.3 Effect of COD on the anammox activity

2.4 進水基質對厭氧氨氧化菌脫氮性能的影響

圖-N對厭氧氨氧化菌活性的影響Fig.4 Effect of -N on the anammox activity

圖-N對厭氧氨氧化菌活性的影響Fig.5 Effect of -N on the anammox activity

3 結 語

1)研究了以反硝化菌摻雜厭氧氨氧化菌的接種策略培養得到的厭氧氨氧化菌的影響因素，實驗結果表明，溫度和pH值對厭氧氨氧化菌活性有明顯影響，最適溫度為40 ℃，最適pH值范圍為7.0～8.0。對于不同類型的厭氧氨氧化菌，其最適的生長溫度也有所不同；目前研究的厭氧氨氧化菌一般為中溫菌，適宜的溫度為30～40 ℃[10-13]，與本文研究所得結果一致。有文獻報道[19-20]厭氧氨氧化菌的適宜pH值為6.7～8.3，在pH值小于6.5或大于9.0時，厭氧氨氧化菌完全沒有活性，本實驗研究結果與此相似。

本文利用不同培養策略研究了厭氧氨氧化菌的最適宜生長條件，豐富了厭氧氨氧化菌的影響因素研究，可為厭氧氨氧化反應器的快速啟動提供理論基礎。

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Influencing factors analysis of anammox bacteria cultured by mixing denitrifying-anammox

WANG Sihui1,2, SONG Yuanyuan3,4, LIU Yunman1,2, GUO Yankai1,2, LIAN Jing1,2, GUO Jianbo3,4

(1. School of Environmental Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang, Hebei 050018, China; 2. Pollution Prevention Biotechnology Laboratory of Hebei Province, Shijiazhuang, Hebei 050018, China; 3. School of Environmental and Municipal Engineering, Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384, China; 4. Tianjin Key Laboratory of Aquatic Science and Technology, Tianjin 300384, China)

1008-1542(2017)03-0298-07

10.7535/hbkd.2017yx03013

2016-07-22；

2016-10-17；責任編輯：王海云

國家自然科學基金(51208170)；河北省杰出青年科學基金(E2012208012)；河北省高校百名優秀創新人才支持計劃(Ⅱ)(BR2-211)；河北省高校重點學科建設項目

王思慧(1992—)，女，河北石家莊人，碩士研究生，主要從事水污染控制方面的研究。

郭建博教授。 E-mail：jianbguo@163.com

X523

A

王思慧，宋圓圓，劉云曼，等.反硝化-厭氧氨氧化摻雜培養的厭氧氨氧化菌影響因素研究[J].河北科技大學學報,2017,38(3):298-304. WANG Sihui, SONG Yuanyuan, LIU Yunman,et al.Influencing factors analysis of anammox bacteria cultured by mixing denitrifying-anammox[J].Journal of Hebei University of Science and Technology,2017,38(3):298-304.