扬州苏电电气有限公司专业生产销售真空滤油机、干燥空气发生器、SF6气体抽真空充气装置、SF6气体回收装置、真空泵机组等产品，公司通过了ISO9001:2000质量体系认证，获得了计量器具制造许可证和计量合格确认证书、机构评出的AAA级资信等级证书、质量诚信企业证书等。如果您有需要请联系我们！
苏电电气水措置网讯:1引言(Introduction 甲烷(CH4是仅次于CO2的第2种重要的温室气体.若何减排温室气体CH4成了全球关注的焦点.同时,生物脱氮是当前废水措置领域的研究热点.污水措置厂中通常通过硝化和反硝化实现生物脱氮,而今朝城镇污水遍及存在C/N比低的问题,致使在反硝化过程中往往需要大年夜量的外加碳源.而在污水措置厂的厌氧措置过程中会发生大年夜量的甲烷,如能将这部分甲烷作为碳源进行利用,既减少了甲烷的排放,又节省了能源的消耗.反硝化型甲烷厌氧氧化反应(DenitrifyingAnaerobicMethaneOxidation,DAMO正是可以利用甲烷作为碳源完成反硝化脱氮的过程.DAMO过程是以甲烷为电子供体和唯一碳源,以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体的一种氧化还原反应.2006年,该过程在实验室中得以证实(Raghoebarsingetal.,2006.在自然界中,消融于水中的甲烷主要靠甲烷氧化菌等通过生物作用得以消耗现已发现在淡水系统、湿地系统、近海海洋生态系统中(Deutzmannetal.,2011Lueskenetal.,2011Kojimaetal.,2012Wangetal.,2012Hanetal.,2013Shenetal.,2013Shenetal.,2014均有存在可以耦合甲烷厌氧氧化作用(AnaerobicOxidationofMethane,AOM和反硝化作用(Denitrification的DAMO(DenitrifyingAnaerobicMethaneOxidation,反硝化型甲烷厌氧氧化微生物.根据系统发育分析,研究者检测到的DAMO细菌隶属于NC10门细菌DAMO古菌则属于甲烷厌氧氧化古菌ANME-2(Raghoebarsingetal.,2006.2017年,Wang等(2017提出了侧流式、主流式两种DAMO反应应用于污水措置厂的设想. 今朝污水措置厂进水多为低碳高氮性质,多种化工、制药废水及垃圾渗滤液等,都含有较高浓度的氨氮,而高浓度的氨氮会对活性污泥中的微生物起抑制作用(郑雄柳等,2014,并会影响系统微生物菌群结构.今朝已有研究报道高浓度氨氮对活性污泥系统中硝化细菌、厌氧氨氧化细菌等微生物具有抑制作用(Zhouetal.,2011,但对DAMO微生物的影响及机理鲜见报道.如欲将DAMO工艺应用于废水生物脱氮,探明氨氮对该过程的影响显得尤为重要.因此,本文利用已经成功富集的以DAMO细菌为优势菌种的系统(以下简称DAMO细菌系统(楼菊青等,2016为研究对象,通过短期和持久试验,从宏观和微观两个层面,研究氨氮对DAMO过程脱氮性能、微生物菌群结构的影响,综合考察DAMO细菌对氨氮的应激性、耐受性,并探索其抑制机理.为增进对DAMO微生物脱氮机理的研究和完善DAMO理论的发展添砖加瓦,为该工艺向实际工程应用推进一步. 2试验材料与方法(Materialsandmethods 2.1材料 2.1.1试验系统 本文的试验系统是基于之前已成功富集的以DAMO细菌为优势菌种的混培物(楼菊青等,2016.所得混培物是以淡水河道(西溪河底泥、淡水湖泊(西湖底泥及水稻农田土壤的混合物为接种污泥,甲烷和亚硝酸盐为唯一碳氮源.至本试验止,系统已稳定运行1392d. 2.1.2试验装置 试验装置为特制的直径为7.5cm、高度为17cm的500mL厌氧反应器. 2.2试验方法2.2.1短期试验方法 ①分歧浓度氨氮对DAMO细菌的影响：通过批式实验研究氨氮对以DAMO细菌为优势菌种系统(以下简称DAMO细菌系统的短期影响,设3个平行试验组和一个对照组,试验时长7d,氨氮浓度梯度分别为50、250、500、750、1000、1250、1500mg"dotL-1.每12h取3mL水样,利用0.22"mum微孔滤膜过滤后进行三氮(氨氮NH4+-N、硝态氮NO3--N、亚硝态氮NO2--N的测定.在最高氨氮梯度浓度试验后,取泥水混合液10mL进行扫描电镜分析实验.②分歧pH体系下氨氮的影响：根据上述短期试验结果进行批式试验,选取750mg"dotL-1氨氮作为试验浓度.用0.1mol"dotL-1HCl或0.1mol"dotL-1NaOH分别将pH调度为6.5、6.8、7.0、7.5、7.85个浓度并利用pH计实时监控反应器内的pH值,使其保持在相应的范围内,每组试验延续7d.取样与测定同①.当T=27℃时,分歧pH体系对应的FA浓度可由公式(1计算获得. (1 式中,cFA为FA的浓度(mg"dotL-1cNH4+为氨氮的浓度(mg"dotL-1T为温度(℃ 2.2.3持久试验方法 氨氮对DAMO细菌的持久影响试验以短期试验结果为依据,将持久试验分为连续的4个阶段,每个阶段7d,这4个阶段的氨氮浓度按照短期试验浓度依次递增(李媛,2014,浓度分别为500、750、1000、1250mg"dotL-1,在28d后取样进行高分子通量测序. 2.3分析方法2.3.1常规指标测定 NO3--N、NO2--N、NH4+-N测定方法参考《水和废水监测分析方法》第四版(魏复盛,2002. 2.3.2微生物微观形态结构分析 利用扫描电镜对微生物微观形态进行特性分析.在每个阶段的短期试验过程中,取10mL样品,在4000r"dotmin-1条件下离心5min,取上清液,样品措置后用扫描电子显微镜SEM(SU8010,Hitachi进行微生物微观形态的特性分析. 2.3.3微生物群落结构分析 提取持久试验前后污泥样品中的基因组DNA,储于-20℃以下,并利用高通量测序分析.利用上海申能博彩生物科技有限公司生产的3S柱离心式DNA抽提试剂盒进行样品DNA的提取利用特定PCR引物进行序列扩增,全数样本按照正式试验条件均进行3次重复实验参照电泳初步定量结果,将PCR产品用QuantiFluorTM-ST蓝色荧光定量系统(Promega公司进行检测定量,之后按照每个样本的测序量要求,进行相应比例的混合通过构建Miseq文库、Miseq测速对16SRNA序列进行测序辨别样本后,采取RDPclassifier贝叶斯算法对97%相似水平的OUT代表序列进行分类学分析,与Silva数据库比对,并在门、纲、属3个水平统计每个样品的群落组成. 3结果与讨论(Resultsanddiscussion 3.1氨氮对DAMO细菌的短期影响 3.1.1氨氮对以DAMO细菌脱氮性能的影响 分歧浓度梯度(50~950mg"dotL-1的氨氮对DAMO细菌的脱氮性能影响见图1.此中图1a暗示分歧浓度氨氮作用下,系统内亚硝酸氮的消耗曲线,图1b暗示分歧浓度下亚硝酸氮的消耗速率与对照组的比值,以v暗示试验组亚硝酸氮的消耗速率,v0暗示对照组亚硝酸氮的消耗速率.此中误差范围由标准误差暗示. 图1 图1分歧浓度NH4+-N对DAMO细菌脱氮性能的影响(a.NO2--N消耗曲线,以N计b.试验组与对照组的比值 当控制pH实验条件为7.0时,通过公式(1计算可知FA=4.879mg"dotL-1,由图1可见,在一定范围内,DAMO细菌脱氮性能随着氨氮浓度的增加而降低.由图1a可知,在空白对照组中,其亚硝酸盐初始浓度为30.19mg"dotL-1,7d平均消耗速率为2.92mg"dotL-1"dotd-1.在50、250mg"dotL-1氨氮作用下,系统的亚硝酸氮的消耗速率分别为2.94mg"dotL-1"dotd-1和2.96mg"dotL-1"dotd-1.相比于对照组,消耗速率略有上升,但经过单因素方差分析后可知,其p值为0.65,大年夜于0.05,说明3组数据无显著性差别,从而表白在50、250mg"dotL-1氨氮作用下,系统的脱氮性能并未呈现抑制或增进现象(故该两组数据未在图1a中暗示.而当氨氮浓度增加至500mg"dotL-1时,7d平均亚硝酸盐消耗速率下降为2.42mg"dotL-1"dotd-1,其消耗速率为对照组的82.71%.当氨氮浓度为750mg"dotL-1时,7d平均消耗速率与对照组相比,下降了43.15%.当在1000mg"dotL-1氨氮抑制条件下,经7d的消耗后,消耗速率下降了56.20%.在1250mg"dotL-1氨氮抑制条件下,亚硝酸盐7d平均消耗速率仅为对照组的27.27%.Dapena-Mora等的研究认为针对厌氧氨氧化细菌,氨氮的IC50为770mg"dotL-1,与本试验结果相近(Dapena-MoraA,2007,可见,DAMO细菌对高氨氮废水表示出较强的抗冲击负荷的能力.这。