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氮素是水体污染中的一类重要污染物,是引起水体富营养化的主要原因之一。国内外对氮污染的治理日益重视,生物脱氮技术以其处理完全、无污染等优点成为研究的热点。生物脱氮技术是将具有脱氮能力的微生物用于污水处理而产生的一项新技术。传统生物脱氮包括硝化和反硝化两个过程。反硝化是硝酸盐或亚硝酸盐被还原成N20或N2的过程。传统理论认为:细菌的反硝化是一个严格的厌氧过程。然而研究表明,有些微生物如产碱菌属(Alcaligenes)、副球菌属(Paracoccus)等,在不同的溶氧条件下也具有反硝化能力。这些新型好氧反硝化细菌的发现,为生物脱氮提供了新的思路。为了简化脱氮工艺,目前广泛开展了好氧反硝化细菌的筛选研究。尤其是具有较高的反硝化性能,且在脱氮过程中产生少量亚硝酸盐和N20的菌株,这类菌株更具有实际应用价值。本文从湖北某纺织厂废水处理池中分离得到12株好氧反硝化细菌,其中一株细菌具有高效好氧反硝化能力,命名为HS-N2,并对其反硝化能力进行了研究。结果表明:在特定的培养基中,HS-N2在好氧条件下,24h硝态氮的去除率在95%以上;在兼性厌氧条件下,24h的脱氮率仍为85%。在好氧条件下,HS-N2能够适应广泛的pH,其最适pH为7.0;温度对该菌的反硝化能力影响很大,30℃时具有最高的反硝化效率;HS-N2能够利用多种碳源进行反硝化。本研究通过分子水平鉴定以及系统发育分析结合生理生化鉴定结果初步鉴定为沙门氏菌属(Salmonella)。在脱氮技术应用研究中,固定化微生物技术以其特有的优点在废水处理领域引起了普遍的关注。优势细菌经固定化以后,不易流失、不易被其他水生生物摄食,更不会由于微生物进入水体造成二次污染,可以在处理过程中长期稳定地发挥功效。本文利用海藻酸钠和聚乙烯醇为载体,对不同的包埋条件进行了对比,研究结果表明:最优包埋条件为:聚乙烯醇浓度为8%,海藻酸钠浓度为0.5%,活性炭浓度为1%,交联时间为24h。HS-N2经固定化后具有很好的反硝化能力,固定化小球经驯化后,在SC培养基中,12h的反硝化率达到85%。将该菌分别与HS-N24、HS-N25进行混合固定化,考察了固定化小球对人工废水的脱氮效果。结果表明:HS-N2的反硝化能力受到抑制,72h才能完全降解人工废水中的硝态氮。然而HS-N2与HS-N24具有很好的协同反硝化作用,36h内能够将人工废水中的硝态氮降解完全。