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对可生化性较低的有毒有机化合物的处理是当前国内外水处理技术的难点。苯是石油化工、焦化等制造业排放废水中常见的有机污染物,是许多国家和组织的优先控制污染物之一,即使在低浓度条件下,也会对生物体也有较大的毒害作用。由于苯的挥发性大、生物毒性高且难以降解,因此对苯引发的污染事件逐渐成为人们关心的重点。含苯废水修复方法很多,其中微生物强化技术利具有经济性能好、产生二次污染少等优点而成为当前研究的热点。如何驯化、分离得到具有高效率的苯降解菌是微生物强化技术的关键之处。由于工业污染的复杂性,很多含苯废水中氮元素含量也经常超标,近年来,不断被报道的利用异养硝化-好氧反硝化研究技术,在应用于污水处理中能够实现对污水中COD和氮元素同时去除的目的,这一新型脱氮技术为菌株同时脱苯除氮提供了理论依据。本文筛选了一株能够以苯和氨氮分别作为碳源、氮源进行异养硝化-好氧反硝化脱氮除苯的菌株,并研究了菌株的苯降解特性及氮代谢特性,方法及结论如下:(1)本文从实验室处理模拟焦化废水的活性污泥中,在好氧条件下驯化、分离了一株能够以苯和氨氮分别为碳源、氮源进行异养硝化-好氧反硝化脱苯除氮的菌株BN5,结合生化实验及基因测序结果比对分析,确定菌株BN5为假单胞属细菌,并命名为Pseudomonas sp. BN5。(2)以降解苯和去除氨氮的效率为目标,研究了碳氮比、温度、pH、转速等因素对菌株Pseudomonas sp. BN5的影响,最终确定了最佳培养条件为:C/N=10、温度30。C,摇床转速180r/min, pH=7.0;在最佳培养条件下,研究了菌株的苯降解-氨氮去除特性,结果表明:在初始苯浓度52.37mg/LNH4+-N浓度16.13mg/L的无机盐培养基中,培养72h后,菌株的苯降解率和NH4+-N去除率分别为100%和70.86%,并且在整个培养过程中,未检测到NO-2-N积累,与此同时,仅检测到微量的NO-3-N积累;菌株PseudomonassP.BN5对硝酸盐氮及亚硝酸盐氮的利用研究结果表明,在温度30。C,摇床转速180r/min, pH=7.0的条件下培养72h,菌株Pseudomonas sp.BN5对硝态氮及亚硝态氮的去除率分别为45.6%、34.23%;通过对菌株在以氨氮为唯一氮源的脱氮过程进行研究发现,菌株Pseudomonas sp.BN5的羟胺氧化酶、硝酸盐及亚硝酸盐还原酶在整个脱氮过程中发挥作用,初步推断菌株Pseudomonas sp.BN5的氮代谢途径为:NH+4-N→NO2-N→NO3-N→N2O/N2。(3)在最佳培养条件下,用Monod方程对菌株seudomonas sp. BN5降解苯的过程进行动力学拟合,苯降解动力学方程为:μs=0.53S/(11.07+S),R2=0.987,拟合性良好。同时,根据反应过程的物料衡算,得出菌株的生长动力学模型为: