甲烷厭氧氧化耦合反硝化微生物富集的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、反硝化型甲烷厭氧氧化(Anaerobic methane oxidation coupled to denitrification，DAMO)是在厭氧條件下，以甲烷為電子供體，以硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮為電子受體，在特殊微生物的介導(dǎo)作用下，將甲烷氧化為二氧化碳，硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮還原成氮?dú)獾倪^(guò)程。該過(guò)程為低物耗廢水脫氮及節(jié)能減排提供了可行途徑。參與DAMO過(guò)程的微生物包括兩大功能菌群:NC10門(mén)細(xì)菌和ANME-2d古菌，優(yōu)勢(shì)菌為可單獨(dú)完成亞硝氮反

2、硝化過(guò)程的NC10門(mén)細(xì)菌。針對(duì)DAMO微生物反硝化活性低、富集培養(yǎng)困難等問(wèn)題，本研究采用曝氣膜生物反應(yīng)器（Membrane Biofilm Reactor,MBfR）成功富集得到DAMO功能微生物，并進(jìn)行了DAMO過(guò)程影響因素和電場(chǎng)強(qiáng)化研究，結(jié)果如下:
　　(1)優(yōu)化MBfR裝置（避光，加熱至30～35℃，更新了富集培養(yǎng)基），經(jīng)過(guò)5個(gè)月富集培養(yǎng)成功得到了DAMO功能微生物。
　　提高溫度可以明顯增高DAMO微生物的活性，R1

3、、R2和R3中亞硝氮去除速率最大為6.58mgN·L-1·d-1，R4中硝態(tài)氮去除速率最大為5.78mgN·L-1·d-1;NC10門(mén)細(xì)菌16S rDNA克隆文庫(kù)證實(shí)了R1、R2和R3中NC10門(mén)細(xì)菌的存在。熒光定量PCR初步分析表明，R1、R2和R3中富集培養(yǎng)物在富集5個(gè)月后，每克干土樣中的NC10門(mén)細(xì)菌總量均在106數(shù)量級(jí)水平。
　　(2)通過(guò)厭氧序批式實(shí)驗(yàn)進(jìn)行DAMO過(guò)程影響因素研究，結(jié)果表明，DAMO過(guò)程的最適宜pH值、溫