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传统的生物脱氮过程由好氧硝化和厌氧反硝化两个部分组成。由于传统工艺操作复杂和成本高等缺点,研究者陆续提出了很多新的生物脱氮工艺。如厌氧氨氧化工艺(ANAMMOX)、短程硝化反硝化工艺(SHARON)、基于亚硝酸盐的全自养脱氮工艺(CANON)、氧限制自养型硝化反硝化工艺(OLAND)等。本论文的技术路线是利用氨氧化细菌将氨氮氧化到亚硝酸氮的阶段,然后期望好氧反硝化细菌将亚硝酸氮转化成氮气,属于有氧短程硝化反硝化的工艺。本文对实验室保藏的好氧反硝化细菌FX进行了一系列的形态学观察、革兰氏染色、生理生化实验鉴定和16S rDNA序列的测定,结果显示FX为革兰氏阴性菌,测序结果用Blast软件比对后发现其与鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)的相似性达到99%,将其命名为Sphingomonas sp.CZ。Sphingomonas sp.CZ生长速度较慢,在第七天达到对数期,且为一株好氧反硝化菌,能在DO为8 mg/L的条件下生长,同时,该菌具有较好的脱氮能力。以海藻酸钙凝胶颗粒为载体,重点考察了吸附到海藻酸钙凝胶颗粒表面的苍白杆菌Ochrobactrum sp.CZ和鞘氨醇单胞菌菌Sphingomonas sp.CZ协同除氮的效果。对Ochrobactrum sp.CZ和Sphingomonas sp.CZ协同除氮的条件进行了研究,如盐浓度、pH值、初始氨氮浓度、转速。结果表明,在未添加氯化钠,pH=8,氨氮浓度为50 mg/L,静置培养时,氨氮去除的效果最佳;而当体系偏酸时对亚硝酸菌有一定的抑制作用,偏碱则不利于海藻酸钙凝胶颗粒形态维持,高溶氧环境不利于亚硝态氮的积累。通过核酸染料染色,利用荧光显微镜进行了两种细菌在海藻酸钙表面的形成生物膜表征方法的探索,并初步考察了不同环境因素对生物膜的影响。发现盐浓度对脱氮细菌的去除氨氮能力影响不大,但对生物膜有一定的解吸附作用。培养体系偏酸或偏碱,高的转速(高溶氧)对细菌的相互粘连有一定的破坏作用,这种作用会使细菌对本体系中氮元素的代谢能力下降。但由于细菌只是发生了解吸附作用,对其并没有致死效果,说明细菌生物膜的结构,数量和脱氮效果存在一定的相关性。