陳繹浪 任 晶

(1.沈陽建筑大學(xué)市政與環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽 110168； 2.首安工業(yè)消防有限公司，北京 101304)

0 引言

隨著反硝化聚磷菌的發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)者從反應(yīng)器厭氧部分中提純出各種反硝化聚磷菌種并對(duì)其分析，即對(duì)反硝化脫氮除磷系統(tǒng)做的大量研究，使得以硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮為電子受體的同步脫氮除磷技術(shù)有了新的發(fā)展，但其脫氮除磷機(jī)理及效能研究有待深入[1-3]。本研究從SBR反應(yīng)器中提純出戴爾福特菌，考察其以亞硝酸氮為電子受體的反硝化除磷效果，為戴爾福特菌在脫氮除磷的實(shí)際應(yīng)用提供進(jìn)一步的理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料及方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

將已分離純化出的2株戴爾福特菌(從穩(wěn)定運(yùn)行的厭氧—好氧—缺氧—好氧SBR系統(tǒng)的厭氧段末期活性污泥中分離)作為菌源。

戴爾福特菌的專性培養(yǎng)基組成為：乙酸鈉2 321.2 mg/L、磷酸二氫鉀20.8 mg/L、硫酸鉀26.7、氯化鈣14.8、氯化銨57.3、硫酸鎂131.8。試驗(yàn)所用活化液的吸光度值分別為1號(hào)戴爾福特菌的OD600為1.170，5號(hào)戴爾福特菌的OD600為1.184。

1.2 檢測指標(biāo)及方法

采用堿性過硫酸鉀消解—紫外分光光度法檢測TP，采用N-(1-萘基)-乙二胺光度法檢測亞硝酸氮，采用比濁法檢測OD600。

2 結(jié)果與分析

2.1 單菌株生長及除磷脫氮效果

配置亞硝酸氮濃度在25 mg/L左右，pH值為7.5，于厭氧瓶中加入100 mL培養(yǎng)液，充入N2吹脫20 s后，在121 ℃下滅菌20 min，將菌株按15%體積比接種在培養(yǎng)液中，在25 ℃的振蕩培養(yǎng)箱中(130 r/min)共培養(yǎng)21 h，每3 h取7 mL。

2.1.11號(hào)戴爾福特菌株

1號(hào)戴爾福特菌生長及除磷脫氮試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

由圖1中可知，1號(hào)戴爾福特菌培養(yǎng)前3 h內(nèi)生長緩慢，TP濃度C從7.1 mg/L下降到6.3 mg/L，亞硝酸氮濃度從23.4 mg/L下降到21.9 mg/L；3 h后菌株迅速生長，TP濃度和亞硝酸氮濃度也顯著下降；18 h時(shí)菌株生長情況、TP濃度及亞硝酸氮濃度沒有明顯變化。21 h時(shí)，戴爾福特菌的生長量從0.043增長到0.501。TP濃度從7.1 mg/L下降到1.8 mg/L，TP的去除率達(dá)到74.6%，亞硝酸氮濃度從23.4 mg/L下降到4.5 mg/L，亞硝酸氮去除率達(dá)80.8%。

2.1.25號(hào)戴爾福特菌株

5號(hào)戴爾福特菌株生長及除磷脫氮試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

從圖2可知，在9 h之內(nèi)，5號(hào)戴爾福特菌株生長較快，可見其停滯期比較短，如果營養(yǎng)物質(zhì)充足，就可以快速生長，此時(shí)TP濃度及亞硝酸氮濃度也有明顯變化，TP濃度從7.1 mg/L下降到3.5 mg/L，亞硝酸氮濃度從23.4 mg/L下降到10.6 mg/L；9 h后菌株的生長速率相對(duì)有所降低，TP濃度及亞硝酸氮濃度的去除速率顯著；18 h后TP濃度及亞硝酸氮濃度變化趨于穩(wěn)定。經(jīng)21 h培養(yǎng)后，菌株的生長量增長到0.564，TP下降到1.3 mg/L，TP去除率達(dá)81.7%。亞硝酸氮濃度下降到3.45 mg/L，菌株的脫氮率為85.3%。

2.2 菌株復(fù)配的生長及除磷脫氮效果

分別取5 mL,10 mL 1號(hào)戴爾福特菌株活化液，取5號(hào)戴爾福特菌株活化液分10 mL，5 mL，將2菌株按照體積比為1∶2,1∶1,2∶1進(jìn)行混合。pH值為7.5左右。取100 mL培養(yǎng)液加入?yún)捬跗恐?，亞硝酸氮濃?5 mg/L左右，充入N2吹脫20 s后于121 ℃下滅菌20 min，振蕩培養(yǎng)箱內(nèi)保持溫度25 ℃，轉(zhuǎn)速130 r/min，培養(yǎng)21 h，每隔3 h取7 mL。

2.2.1混合比例2∶1

混合比例2∶1時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3可知，3 h內(nèi)，TP濃度從6.9 mg/L下降到6.2 mg/L，亞硝酸氮濃度從22.6 mg/L下降到21.4 mg/L；從第3小時(shí)～第15小時(shí)，2菌株生長迅速，TP濃度下降到2.1 mg/L，亞硝酸氮濃度下降到6.6 mg/L。經(jīng)21 h培養(yǎng)后，其生長量增長至0.522；TP濃度下降到1.5 mg/L，去除率為78.3%；亞硝酸氮濃度下降到3.8 mg/L，去除率達(dá)83.2%。

2.2.2混合比例1∶1

混合比例1∶1時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可知，培養(yǎng)前3 h內(nèi)，混合菌株生長相對(duì)緩慢；3 h～12 h之間時(shí)菌株呈線性增長，TP濃度降至2.2 mg/L，亞硝酸氮濃度降至6.9 mg/L，培養(yǎng)12 h～15 h之間時(shí)，菌株生長速度趨于緩慢。21 h時(shí)，菌株的生長量為0.555，TP濃度下降到1.2 mg/L，去除率達(dá)82.6%，亞硝酸氮濃度降至2.8 mg/L，去除率為87.6%。

2.2.3混合比例1∶2

混合比例1∶2時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5知，0 h～12 h內(nèi)，混合菌株生長速率最快，脫氮除磷速度也最快，TP濃度下降到1.3 mg/L，亞硝酸氮濃度下降到4.3 mg/L；12 h后菌株生長速率降低；15 h時(shí)菌株的生長量達(dá)0.592，TP濃度下降到1.0 mg/L，去除率85.5%，亞硝酸氮濃度下降到3.5 mg/L，去除率84.5%。經(jīng)21 h培養(yǎng)后，TP濃度下降到0.6 mg/L，去除率91.3%，亞硝酸氮濃度下降到1.8 mg/L，去除率92%?？梢?，復(fù)合菌株的脫氮除磷效果優(yōu)于單獨(dú)菌株，達(dá)到相同處理效果的培養(yǎng)時(shí)間可縮短9 h。

3 結(jié)語

通過對(duì)單株戴爾福特菌株脫氮除磷性能的測試，得到1號(hào)，5號(hào)戴爾福特菌株的TP去除率分別為74.6%，81.7%，亞硝酸氮去除率為80.8%、85.3%；將2株戴爾福特菌混合，體積比為1∶2時(shí)，TP的去除率為91.3%，亞硝酸氮的去除率為92%，脫氮除磷效果顯著提高；與達(dá)到相同的去除效果的單株菌株對(duì)比，縮短了9 h的反應(yīng)時(shí)間。