反硝化-厌氧氨氧化掺杂培养的厌氧氨氧化菌影响因素研究

王思慧，宋圆圆，刘云曼，郭延凯，廉 静，郭建博

(1.河北科技大学环境科学与工程学院，河北石家庄 050018；2. 河北省污染防治生物技术实验室，河北石家庄 050018；3.天津城建大学环境与市政工程学院，天津 300384；4.天津市水质科学与技术重点实验室，天津 300384)

反硝化-厌氧氨氧化掺杂培养的厌氧氨氧化菌影响因素研究

王思慧1,2，宋圆圆3,4，刘云曼1,2，郭延凯1,2，廉 静1,2，郭建博3,4

(1.河北科技大学环境科学与工程学院，河北石家庄 050018；2. 河北省污染防治生物技术实验室，河北石家庄 050018；3.天津城建大学环境与市政工程学院，天津 300384；4.天津市水质科学与技术重点实验室，天津 300384)

随着中国经济的快速发展，大量废水及污染物排放到水体[1]，氮素污染日趋严重，废水中超标的氮严重影响人体健康[2]，因此如何去除水体中的氮成为亟待解决的问题。目前经济有效的脱氮技术之一就是生物脱氮。

1 材料与方法

1.1 实验废水

1.2 实验内容

1.3 分析方法

硝态氮采用紫外分光光度法[17]测定，亚硝态氮采用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法[17]测定，氨氮采用纳氏试剂光度法[17]测定；pH值采用DELTA-320型pH计进行测量。

2 结果与讨论

2.1 温度对厌氧氨氧化菌脱氮性能的影响

温度是影响细菌生长和代谢的重要条件，是影响微生物酶促反应的主要因素之一，温度升高可使反应速率加快，但每种微生物都存在一个温度耐受极限，如果超过极限值，反应速率会急剧下降，控制微生物反应的最适温度有利于维持体系高效稳定的反应速率。

图1 温度对厌氧氨氧化菌活性的影响 Fig.1 Effect of temperature on the anammox activity

2.2 pH值对厌氧氨氧化菌脱氮性能的影响

图2 pH值对厌氧氨氧化菌活性的影响Fig.2 Effect of pH value on the anammox activity

2.3 COD对厌氧氨氧化菌脱氮性能的影响

新的研究表明厌氧氨氧化菌还能氧化有机物[21], 如果它(如同某些硝化细菌一样)也能利用有机物进行异养生长, 则可能提高厌氧氨氧化菌细胞产率, 有效地缩短反应器的启动时间。另外，厌氧氨氧化菌为自养菌，无需外加有机碳源，但实际废水中大多含有一定量的有机物。研究有机碳源条件下厌氧氨氧化的脱氮特性对厌氧氨氧化技术的推广应用具有重要的现实意义。故本实验针对不同质量浓度的COD(外加葡萄糖作为有机碳源)对厌氧氨氧化菌活性的影响作出研究。

图3 COD质量浓度对厌氧氨氧化菌 活性的影响Fig.3 Effect of COD on the anammox activity

2.4 进水基质对厌氧氨氧化菌脱氮性能的影响

图-N对厌氧氨氧化菌活性的影响Fig.4 Effect of -N on the anammox activity

图-N对厌氧氨氧化菌活性的影响Fig.5 Effect of -N on the anammox activity

3 结 语

1)研究了以反硝化菌掺杂厌氧氨氧化菌的接种策略培养得到的厌氧氨氧化菌的影响因素，实验结果表明，温度和pH值对厌氧氨氧化菌活性有明显影响，最适温度为40 ℃，最适pH值范围为7.0～8.0。对于不同类型的厌氧氨氧化菌，其最适的生长温度也有所不同；目前研究的厌氧氨氧化菌一般为中温菌，适宜的温度为30～40 ℃[10-13]，与本文研究所得结果一致。有文献报道[19-20]厌氧氨氧化菌的适宜pH值为6.7～8.3，在pH值小于6.5或大于9.0时，厌氧氨氧化菌完全没有活性，本实验研究结果与此相似。

本文利用不同培养策略研究了厌氧氨氧化菌的最适宜生长条件，丰富了厌氧氨氧化菌的影响因素研究，可为厌氧氨氧化反应器的快速启动提供理论基础。

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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；责任编辑：王海云

国家自然科学基金(51208170)；河北省杰出青年科学基金(E2012208012)；河北省高校百名优秀创新人才支持计划(Ⅱ)(BR2-211)；河北省高校重点学科建设项目

王思慧(1992—)，女，河北石家庄人，硕士研究生，主要从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，宋圆圆，刘云曼，等.反硝化-厌氧氨氧化掺杂培养的厌氧氨氧化菌影响因素研究[J].河北科技大学学报,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.