壳聚糖固定化包埋增强脱氮菌的稳定性和氮移除效率的研究

作     者：赵若瑾 

作者单位：浙江农林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郑展望

授予年度：2020年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0713[理学-生态学] 

主      题：同步硝化反硝化 固定化 氮移除 壳聚糖 生活污水 

摘      要：本研究拓展了污水脱氮的思路与方法,并为该技术提供了一定的数据参考。选取实验室筛选培养出的一株新型的克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.,KSND)同步硝化反硝化菌作为菌种,采用壳聚糖为载体将其固定化制得壳聚糖菌小球(KSND-Chitosan,KSND-CH),并对其固定化效果及性能表征,研究不同影响因素下的细胞生长活力、稳定性、氮移除效率及重复批次回收利用效果等,并进一步考察固定化菌株对有机溶剂和金属离子的耐受性,最后应用于一体化净化设备中,考察固定化KSND-CH的实际应用效果。结果表明,固定化KSND-CH形态均匀成球状,KSND菌包埋在壳聚糖小球内部,且固定化过程对菌体活性无影响。研究表明,壳聚糖载体在不同p H条件下均可提高KSND的脱氮效果,且在酸性条件下对菌体的保护效果更好;固定化KSND-CH小球在含不同重金属离子Cu、Co、Mn、Fe、Zn污水中,以及含有苯胺、甲醇、甲醛、苯酚、四氯化碳等有机溶剂的污水中与游离菌脱氮效率相比都有显著提高,说明壳聚糖载体可帮助菌体抵抗外界不利环境的影响。固定化KSND-CH可重复利用,在人工废水和生活污水中进行了多批次试验,最大氨氮降解率分别为97%和86%。固定化KSND-CH在污水脱氮处理中使用效果显著优于应用中常见的海绵填料自固定化的KSND菌与游离KSND菌,在十五天的试验过程中可长期维持90%以上的氨氮降解率。固定化KSND-CH在一体化污水处理设备中的应用结果显示,试验过程的后期脱氮效率较高,可基本脱除污水中的氨氮。综上表明了固定化KSND-CH在生活污水生物脱氮中的应用有着很大的优势和前景,并显示出了其在其他类型废水中的应用潜质。