好氧顆粒污泥及其高效菌株降解氯苯胺的試驗研究.pdf

1、本研究以絮狀活性污泥為接種污泥，氯苯胺類混合物為目標污染物，通過運行參數(shù)調(diào)控，在SBR反應(yīng)器中成功實現(xiàn)好氧污泥顆?；?。掃描電鏡觀察表明，成熟顆粒污泥表面微生物群落主要以短桿菌和球菌為主。反應(yīng)器內(nèi)完全顆?；?，進水氯苯胺混合物濃度為400mg/L，成熟好氧顆粒污泥對2-CA、3-CA和4-CA的去除率分別趨于85％、100％和100％，TOC去除率達80％以上，Cl脫除率為83％，表明好氧顆粒污泥體系對氯苯胺類混合物具備較高的降解率和礦化

2、率；體系對氯苯胺類混合物最高耐受濃度為800mg/L。
　　 反應(yīng)器宏觀穩(wěn)定運行階段的PCR-DGGE指紋圖表明，對氯苯胺類物質(zhì)有高效降解性能的好氧顆粒污泥體系具有豐富、穩(wěn)定的微生物種群結(jié)構(gòu)?？寺y序結(jié)果表明，降解氯苯胺的好氧污泥顆?；^程中反應(yīng)器內(nèi)主要優(yōu)勢菌群分別屬于Ralstonia、Pseudomonas、Acidocella、
　　 Dyella、Comamons、Acidovorax等。
　　 從穩(wěn)定運

3、行的顆粒污泥體系中選育到一株氯苯胺高效降解菌H1。根據(jù)生理生化特征、16S rDNA序列和Biolog等鑒定手段，可確定菌株屬于Delftia種屬，其為新發(fā)現(xiàn)的具有同時降解氯苯胺類混合污染物能力的新菌株。菌株H1降解氯苯胺的最適生長溫度為30℃；最佳pH值為7； YE的添加對菌株生長和氯苯胺降解有明顯促進作用，并且
　　 YE的濃度越高，促進作用越明顯；在底物中添加檸檬酸和琥珀酸能提高菌株H1的生長速率及對氯苯胺的降解速率；而添

4、加NH4Cl作為第二氮源，菌株的生長受到抑制，對氯苯胺的降解速率有所下降；當苯胺做為第二碳源時，對氯苯胺的降解存在明顯的抑制作用。菌株H1對3-CA和4-CA有較好的降解效果，最高耐受濃度均能達到600mg/L，而對2-CA最高耐受濃度為100mg/L，菌株對氯苯胺混合底物降解過程中，體系中Cl-、NH4+-N及NO3-的釋放量與降解同步，底物完全降解后，Cl-的釋放量接近理論釋放量，表明菌株H1對氯苯胺類化合物有較高的降解性能和礦化程

5、度；同時，TOC/TOC0及CO2濃度的變化也進一步表明菌株對氯苯胺類物質(zhì)降解較徹底；菌株H1降解氯苯胺過程中碳平衡初步實驗結(jié)果表明，當氯苯胺類化合物被完全降解時，碳的再生率基本都能達到85％以上，底物中的碳轉(zhuǎn)化成CO2及生物質(zhì)，反應(yīng)過程中碳基本守恒，進一步表明該菌株對氯苯胺類混合污染物較高的礦化度。
　　 菌株對氯苯胺類混合物的降解模式研究表明，菌株H1對2-CA的降解速率明顯低于其他兩類氯苯胺；降解先后順序為3-CA>4-C

6、A>2-CA。菌株H1對單一氯苯胺類化合物的降解動力學(xué)過程符合Andrew模型；菌株對混合底物的降解過程符合SKIP模型，在混合體系中，3-CA和4-CA之間存在一定抑制作用，而3-CA和4-CA的存在對2-CA的降解存在促進作用，但2-CA對3-CA和4-CA的降解存在輕微抑制作用；上述擬合結(jié)果與其降解特性結(jié)果相一致；菌株H1降解氯苯胺類化合物的衰亡系數(shù)符合下述規(guī)律：2-CA+4-CA>2-CA+3-CA>4-CA>2-CA+3-CA

7、+4-CA>3-CA+4-CA>3-CA，產(chǎn)率系數(shù)：3-CA>3-CA+4-CA>2-CA+3-CA+4-CA>4-CA>2-CA+3-CA>2-CA+4-CA，也表明了菌株對氯苯胺類化合物降解的難易程度。
　　 H1降解氯苯胺類化合物具有較高的鄰苯二酚1，2雙加氧酶（C12O）和氯代鄰苯二酚1，2雙加氧酶（CCl2O）活性，鄰苯二酚2，3雙加氧酶（C230）和氯代鄰苯二酚2，3雙加氧酶（CC23O）活性可忽略不計?？赏茰y，菌株