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聯(lián)系我們聯(lián)系人:劉海陽
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到了2001年12月,來自德國不萊梅馬克斯普朗克研究所的MarcelKuypers(從事海洋微生物研究)和它的同事決定去黑海對厭氧氨氧化菌進(jìn)行調(diào)查,而黑海則是全球比較大的缺氧流域。這個(gè)團(tuán)隊(duì)從水下85到100米深的地方取水樣,因?yàn)樵谠撋钏畬友鯕馐遣淮嬖?,并且發(fā)現(xiàn)該水層中只含有微量的氨。正如推測的那樣,海洋中也發(fā)現(xiàn)了厭氧氨氧化菌,這也是他們在海洋中發(fā)現(xiàn)該菌。厭氧氨氧化菌是異常高效的,并且認(rèn)為海洋中氮?dú)獾漠a(chǎn)生,一半是來自厭氧氨氧化菌。該現(xiàn)象迫我們使對全球氮循環(huán)進(jìn)行一次重大的反思,并且慢慢說服海洋學(xué)家反硝化菌并不是產(chǎn)生氮?dú)獾娜后w。在確定了厭氧氨氧化菌的存在后,我們也同樣對它們在這個(gè)星球上的能力進(jìn)行了驗(yàn)證。發(fā)現(xiàn),厭氧氨氧化菌無處不在的,在淡水中、咸水中,南京印染厭氧氨氧化菌排名、公海、海洋沉積物以及污水處理廠都有發(fā)現(xiàn)?!坝幸蝗漳惆l(fā)現(xiàn)了一個(gè)被認(rèn)為是不可能的現(xiàn)象,”Kuenen說,“然后10年后這種現(xiàn)象被證實(shí)是無處不在的,并且在全球范圍都是很重要的。它們甚至可能躲在你的廚房水槽的排水系統(tǒng)中,南京印染厭氧氨氧化菌排名。厭氧氨氧化菌能分泌胞外多聚物,南京印染厭氧氨氧化菌排名,形成生物顆粒和生物膜,團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)賦予了厭氧氨氧化菌良好的沉降性能。南京印染厭氧氨氧化菌排名
什么是厭氧氨氧化菌?參與厭氧氨氧化過程的細(xì)菌稱為厭氧氨氧化菌。一般認(rèn)為厭氧氨氧化菌是自養(yǎng)細(xì)菌,以二氧化碳或碳酸鹽作為碳源,以銨鹽作為電子供體,以亞硝酸鹽/硝酸鹽作為電子受體。厭氧氨氧化菌(anaerobicammoniumoxidation,Anammox)是一類細(xì)菌,屬于浮霉菌門,“紅菌”是業(yè)內(nèi)對厭氧氨氧化菌的俗稱,通過生物化學(xué)反應(yīng),它們可以將污水中所含有的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ?。它們對全球氮循環(huán)具有重要意義,也是污水處理中重要的細(xì)菌。厭氧氨氧化(anaerobicammoniumoxidation,Anammox)菌為自養(yǎng)型細(xì)菌,可在缺氧條件下以氨為電子供體,亞硝酸鹽為電子受體,產(chǎn)生。已發(fā)現(xiàn)的厭氧氨氧化菌均屬于浮霉?fàn)罹浚≒lanctomycetales)的厭氧氨氧化菌科(Anammoxaceae),共6個(gè)屬,分別為CandidatusBrocadia、CandidatusKuenenia、CandidatusAnammoxoglobus、CandidatusJettenia、CandidatusAnammoximicrobiummoscowii及CandidatusScalindua。其中,CandidatusScalindua發(fā)現(xiàn)于海洋次氧化層區(qū)域,稱之為海洋厭氧氨氧化菌,其余5個(gè)屬均發(fā)現(xiàn)于污水處理系統(tǒng)中,稱之為淡水厭氧氨氧化菌。厭氧氨氧化細(xì)菌對全球氮循環(huán)具有重要意義。 南京印染厭氧氨氧化菌排名厭氧氨氧化菌的細(xì)胞壁主要由蛋白質(zhì)組成,不含肽聚糖組成。
厭氧氨氧化菌的有機(jī)物控制。厭氧氨氧化菌是以CO2作為惟一碳源的無機(jī)自養(yǎng)型細(xì)菌。有機(jī)物會對厭氧氨氧化的富集培養(yǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。其影響的機(jī)理主要可歸結(jié)為厭氧氨氧化菌與反硝化菌的競爭。在富集培養(yǎng)過程中,宜對有機(jī)物進(jìn)行控制。對于低C/N廢水,通過前置SHARON工藝可將大部分有機(jī)物去除,為后續(xù)厭氧氨氧化工藝提供質(zhì)量的進(jìn)水水質(zhì)。另一方面,若厭氧氨氧化菌能夠利用有機(jī)物,理論上其細(xì)胞產(chǎn)率可明顯提高,這對推廣應(yīng)用厭氧氨氧化工藝具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。有鑒于此,不少研究者對其進(jìn)行了探索研究。研究發(fā)現(xiàn),添加丙酸長期(150天)富集培養(yǎng)時(shí)(富集培養(yǎng)物中Candidatus“Brocadiaanammoxidans”含量為80%),厭氧氨氧化菌可以亞硝酸鹽或硝酸鹽為電子受體氧化丙酸,其氧化丙酸的速率高達(dá)nmol/(min·mg菌體蛋白)。富集培養(yǎng)后,優(yōu)勢菌群轉(zhuǎn)變?yōu)镃andidatus“Anammoxoglobuspropionicus”(富集培養(yǎng)物中厭氧氨氧化菌含量仍約為80%,反硝化菌含量始終維持在2%),對有機(jī)物具有較大的親和力。同樣,添加乙酸進(jìn)行富集培養(yǎng)也獲得了類似的結(jié)果,富集培養(yǎng)物中的優(yōu)勢菌群轉(zhuǎn)變?yōu)镃andidatus“Brocadiafulgida”,具有自發(fā)熒光(autofluorescence)的特性。
隨著城市人口的增多和工業(yè)化水平的發(fā)展,我國水資源污染問題日漸突出,水體富營養(yǎng)化問題加劇,處理城市污水已成為當(dāng)下的熱點(diǎn)。相比于其他的脫氮工藝,厭氧氨氧化反應(yīng)不但展現(xiàn)出更好的脫氮性能,而且不需要外加有機(jī)碳源作為電子供體,在節(jié)約成本的同時(shí),防止了投加碳源所產(chǎn)生的二次污染;避免了溫室氣體的排放,同時(shí)也減少了實(shí)驗(yàn)所需的占地空間。厭氧氨氧化菌的生物學(xué)特性:厭氧氨氧化菌作為浮霉菌的一類,必然具有浮霉菌細(xì)胞所具有的一切特性。浮霉菌具有十分獨(dú)特而典型的細(xì)胞結(jié)構(gòu):由膜包裹形成的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。這種浮霉菌的特征結(jié)構(gòu)在厭氧氨氧化菌中也得到體現(xiàn),如圖1所示。透射電鏡分析表明厭氧氨氧化菌有自己獨(dú)特的一類由膜包裹形成的細(xì)胞器,被命名為厭氧氨氧化體)。由圖1,可以看出,厭氧氨氧化菌從外到內(nèi)由八部分構(gòu)成:(1)細(xì)胞壁;(2)細(xì)胞質(zhì)膜;(3)PP質(zhì);(4)細(xì)胞內(nèi)質(zhì)膜;(5)核糖質(zhì);(6)細(xì)胞類核;(7)厭氧氨氧化體膜;(8)厭氧氨氧化體。 厭氧氨氧化菌的純化分離鑒定如何進(jìn)行?
厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)裝置的選擇。由于厭氧氨氧化菌的細(xì)胞產(chǎn)率極低,厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)裝置必須具有高效的污泥持留性能。選擇厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)裝置應(yīng)當(dāng)考慮富集培養(yǎng)目的。在懸浮生長型富集裝置中,厭氧氨氧化菌呈游離狀態(tài)下,可以獲得相對較純的富集培養(yǎng)物,適用于厭氧氨氧化菌的分離及其動力學(xué)參數(shù)確定。在附著生長型富集培養(yǎng)裝置中,厭氧氨氧化菌呈生物膜狀態(tài),生態(tài)系統(tǒng)相對豐富,具有很高的厭氧氨氧化活性,適用于接種厭氧氨氧化反應(yīng)器。附著生長型富集裝置附著生長型反應(yīng)器是另一類常用的生物反應(yīng)器。厭氧氨氧化菌可分泌胞外多聚物,具有良好的附著性能,既能相互附著而形成顆粒污泥,也能附著于填料表面而形成生物膜。由于填料限制,附著生長型反應(yīng)器一般呈推流式,縱向性能有一定差異。厭氧氨氧化菌由細(xì)胞壁;細(xì)胞質(zhì)膜;PP質(zhì);細(xì)胞內(nèi)質(zhì)膜;核糖質(zhì);細(xì)胞類核;厭氧氨氧化體膜和厭氧氨氧化體。廣東污水厭氧氨氧化菌
質(zhì)量好的厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)物應(yīng)當(dāng)具有高活性和高密度的特點(diǎn)。南京印染厭氧氨氧化菌排名
厭氧氨氧化工藝在處理高氨氮廢水,尤其是低碳氮比廢水方面具有高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能等明顯特點(diǎn),并具有良好的應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值。隨著厭氧氨氧化研究的深入,厭氧氨氧化組合工藝也發(fā)展起來,廣泛應(yīng)用于高氨氮廢水。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中,受到接種物來源、基質(zhì)自阻止、外源性毒物和工藝啟動時(shí)間長等因素的影響,厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動比較困難。主要是厭氧氨氧化菌生長緩慢,制約了工藝的快速發(fā)展?,F(xiàn)階段啟動厭氧氨氧化大多采用厭氧污泥或者缺氧污泥,以成功培養(yǎng)出厭氧氨氧化菌或具有厭氧氨氧化效應(yīng)的顆粒污泥為標(biāo)志。國內(nèi)外更多以生物膜作為載體啟動厭氧氨氧化反應(yīng)器,培養(yǎng)得到的厭氧氨氧化菌多為顆粒狀,反應(yīng)器較大,操作繁瑣,培養(yǎng)效果有好有壞。對絮狀污泥而言,可利用很小的反應(yīng)器,進(jìn)行大批量培養(yǎng),做到培養(yǎng)條件實(shí)時(shí)可控。 南京印染厭氧氨氧化菌排名
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/3192251.html
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