生物法同步脫硫除氮的研究 畢業(yè)論文 畢業(yè)論文.doc

目 錄中文摘要1英文摘要21 引言3 1.1 脫氮硫桿菌的基本生長條件和脫硫除氮機(jī)理4 1.2 脫氮硫桿菌的篩選和性能研究4 1.3 脫氮硫桿菌的應(yīng)用5 1.4 尚待研究的問題8 1.5 研究的意義82 材料與方法10 2.1 培養(yǎng)基的組成10 2.2 土樣來源10 2.3 試劑10 2.4 主要儀器11 2.5 方法11 2.6 指標(biāo)檢測方法133 結(jié)果與分析15 3.1 硫酸根標(biāo)準(zhǔn)曲線15 3.2 硝酸鹽氮校準(zhǔn)曲線15 3.3 同一硝酸鹽濃度下不同硫氮比的同步脫硫除氮效果16 3.4 最佳硫氮比下不同硝酸鹽濃度的同步脫硫除氮效果22結(jié)論與展望27謝辭29參考文獻(xiàn)30生物法同步脫硫除氮的研究摘要：在厭氧條件下從煤場附近土壤中富集出含有脫氮硫桿菌的混菌，利用該混菌進(jìn)行同步脫硫除氮的研究。首先研究的是，含有脫氮硫桿菌的混菌分別使用黃鐵礦、Na2S2O35H2O、Na2S9H2O作為還原態(tài)硫來源，在相同接種量、不同硫氮比下，考察其硝酸鹽氮濃度降到10mg/L的時(shí)間長短和硝酸鹽氮去除率高低，時(shí)間短、去除率高則為同步脫硫除氮的最佳硫氮比。其次是，在黃鐵礦、Na2S2O35H2O、Na2S9H2O的最佳硫氮比下，使用相同的接種量，分別在不同的硝酸鹽濃度下，考察其硝酸鹽氮去除率高低，去除率高則為同步脫硫除氮的最佳硝酸鹽濃度。試驗(yàn)結(jié)果表明，黃鐵礦、Na2S2O35H2O、Na2S9H2O的最佳硫氮比分別為3、3和2.5，最佳硝酸鹽濃度分別為45、15和25mg/L。關(guān)鍵詞：脫氮硫桿菌；硫氮比；反硝化；生物法；同步法Simultaneous biological nutrient removal study of desulfurizationAbstract: Thiobacillus denitrification under anaerobic conditions in the desulfurization with simultaneous physiological characteristics in addition to nitrogen, under anaerobic conditions in soil enrichment from mixed flora were selected in the S-N ratio under different pyrite, Na2S2O35H2O, Na2S9H2O to restore the state of sulfur sources, the best study of its S-N ratio. N than in the best of different concentrations of nitrate pyrite, Na2S2O35H2O, Na2S9H2O desulfurization in addition to the effects of nitrogen. The results showed that the concentration of nitrate under certain conditions, pyrite, Na2S2O35H2O, Na2S9H2O best 3,3,2.5 N ratio, respectively. N than in the best conditions, pyrite, Na2S2O35H2O, Na2S9H2O best nitrate concentrations were 45,15,25 mg / L. From the economy and consider the test results, select synchronization desulfurization of pyrite in addition to the best of nitrogen.Key words: Thiobacillus denitrification; N ratio; denitrification; biological method; synchronization1 引言1.1 脫氮硫桿菌的基本生長條件和脫硫除氮機(jī)理脫氮硫桿菌是嚴(yán)格自養(yǎng)菌1，分布很廣，只能利用無機(jī)碳源(如CO32-、HCO3-)進(jìn)行生長代謝脫氮硫桿菌，可在1037，pH為4.09.5的條件下生長，最適生長溫度為2830，最適pH為6.57.0。脫氮硫桿菌對(duì)高鹽度環(huán)境的適應(yīng)性不強(qiáng)，如當(dāng)SO42-濃度超過250 mmolL-1時(shí)，由于總離子強(qiáng)度的升高其生長將受到抑制。脫氮硫桿菌屬硫細(xì)菌中的硫桿菌屬2，是一類自養(yǎng)微生物，可以氧化硫和硫化物，通過純粹的化學(xué)作用使硫化氫轉(zhuǎn)化成硫，堆積在細(xì)胞內(nèi)的硫粒又被氧化變成硫酸排除體外。但是，這種細(xì)菌抵抗酸的能力不夠強(qiáng)，所以在進(jìn)行培養(yǎng)的時(shí)候，需要在培養(yǎng)基中加入碳酸鈣中和其所產(chǎn)生的酸，否則不容易長期而成功地進(jìn)行培養(yǎng)，其反應(yīng)如下：2H2S+O22H2O+S2 (1)2H2O+S2+3O22H2SO4 (2)H2SO4+CaCO3CaSO4+CO2+H2O (3)由此可見，硫化氫是硫細(xì)菌所不可缺少的食糧，其體內(nèi)所含硫粒的原料就是硫化氫。硫化氫在空氣中氧化而變成硫，堆積在細(xì)胞內(nèi)作為一種營養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)藏起來，在該菌作用下，細(xì)菌又借著這種氧化作用獲取所需的能量，以進(jìn)行硫的同化作用，可用化學(xué)式表示為：2H2S+O22H2O+S2+126千卡(4)這類細(xì)菌不只可以進(jìn)行化學(xué)合成作用，還可以進(jìn)行光合作用，不但可以在自然條件下存在，還可以在純粹嫌氧性條件下進(jìn)行生命活動(dòng)。當(dāng)其進(jìn)行光合作用時(shí)，利用太陽能，可以把硫化氫直接用作還原二氧化碳時(shí)所需的氫，如下所示:CO2+2H2S +太陽能CH2O +H2O+S2 (5)脫氮硫桿菌在無氧的條件下也可以生長，在厭氧的情況下是以硝酸鹽中的氮代替分子氧作為電子的最終受體，是硝酸還原成分子氮，如以下方程式所示:5S+6KNO3+2H2SO4K2SO4+4KHSO4+3N2厭氧條件下，脫氮硫桿菌氧化硫的反硝化過程為：55S + 20CO2+ 50NO3-+ 38H2O + 4NH4+4C5H7O2N + 25N2+ 55SO42-+ 64H+由此可見，反應(yīng)過程中溶液的pH將降低，每還原1g NO3-N消耗的堿度(以CaCO3計(jì))為4.57g。脫氮硫桿菌的反硝化反應(yīng)是在其體內(nèi)一系列酶的催化作用下完成的，從NO3-還原為N2的過程經(jīng)歷了一系列連續(xù)的4步反應(yīng)過程：氧化亞氮還原酶硝酸鹽還原酶亞硝酸鹽還原酶NO氧化還原酶NO3-NO2-N2ON2NO 1.2 脫氮硫桿菌的篩選和性能研究車軒等3（車軒等，2008年，）從土壤中分離到1株高活性自養(yǎng)反硝化菌TD，養(yǎng)。16 SrDNA序列分析表明：該菌株與Thiobacillus denitrificans相似性為99.85%。結(jié)合生理生化特性和16 SrDNA序列分析，確定菌株TD為脫氮硫桿菌。通過對(duì)該菌的生長特性和反硝化特性的研究表明，該菌在初始pH為6.85，32.8培養(yǎng)條件下脫氮效果最佳；在初始pH為6.90，29.5培養(yǎng)條件下生長最快。該菌生長比較緩慢，沒有明顯的穩(wěn)定期，對(duì)數(shù)生長期階段的反硝化能力最強(qiáng)，反硝化速率最快，達(dá)到了2.245 mg(Lh)-1。在培養(yǎng)過程中培養(yǎng)基pH值明顯下降，較高鹽度對(duì)該菌株的反硝化活性有抑制作用。該菌株的急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，脫氮硫桿菌對(duì)健康魚體幾乎無毒，屬于無毒性菌株。張忠智4（張忠智等，2005年）在脫氮硫桿菌的生態(tài)特性及其應(yīng)用一文中介紹了脫氮硫桿菌的生態(tài)特性與適宜的生長條件。說明了脫氮硫桿菌在地球元素循環(huán)中的地位與作用。向淺層油藏中添加硝酸鹽和磷酸鹽，能夠刺激其中的脫氮硫桿菌大量增殖，抑制H2S的生成，消除FeS造成的堵塞，減輕管材的腐蝕。以硫磺為電子供體，石灰石作碳源和平衡堿度，脫氮硫桿菌接種的反應(yīng)器用來脫除飲用水和地下水中的硝酸鹽，可獲得98%以上的脫除率，但易引起SO42-和硬度超標(biāo)，若將其與其它反硝化方法集成使用則可克服這一缺陷。若用脫氮硫桿菌在堿性條件下脫除天然氣中的H2S亦能獲得良好的效果。未來脫氮硫桿菌應(yīng)用研究的突破，取決于研究者對(duì)菌株的選育馴化、脫氮硫桿菌代謝途徑的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)以及工藝條件的優(yōu)化。通過遺傳工程手段篩選培育耐高鹽、高溫及高濃度硫化物的菌株，將是未來脫氮硫桿菌應(yīng)用研究的發(fā)展方向。韓笑等（韓笑等，2002年）和馬艷玲等5（馬艷玲等，2004年）都研究了脫氮硫桿菌的篩選及其相關(guān)性質(zhì)的研究。通過從含硫的土壤中分離、馴化得到一株具有高脫硫率的脫氮硫桿菌。研究發(fā)現(xiàn)此菌細(xì)胞呈球桿狀，單個(gè)，成對(duì)或短桿狀排列，能運(yùn)動(dòng)。革蘭氏染色為陰性，可利用硫代硫酸鈉，硫酸鹽作為能源，在細(xì)胞內(nèi)外儲(chǔ)存硫粒。通過正交試驗(yàn)確定了不同溫度、pH及H2S濃度對(duì)脫氮硫桿菌生長的影響，同時(shí)研究了該菌對(duì)H2S的降解能力及生物脫硫的最佳條件。結(jié)果表明：3種因素中以pH對(duì)脫氮硫桿菌生長的影響最大。脫氮硫桿菌的最佳生長條件為溫度30，pH7.0，H2S質(zhì)量濃度15 mg/L，脫氮硫桿菌進(jìn)行脫硫時(shí)的最適pH為7.0，最適溫度為30，其脫硫產(chǎn)物主要是硫酸根離子，脫硫速率為91.3 mg/Ld。1.3 脫氮硫桿菌的應(yīng)用1.3.1 利用脫氮硫桿菌凈化H2S氣體馬艷玲等（馬艷玲等，2004年）以海藻酸鈣包埋脫氮硫桿菌，制成固定化微生物顆粒填充生物固定床，來凈化低濃度H2S廢氣。該實(shí)驗(yàn)研究了溫度、pH值、進(jìn)氣濃度及流速對(duì)反應(yīng)體系中的H2S脫除率的影響，測定了生物固定床中代謝物的種類及其含量。結(jié)果表明當(dāng)進(jìn)氣口的質(zhì)量濃度低于610-5mg/L、2540、pH值在6.07.5范圍時(shí)，生物固定床對(duì)廢氣中H2S的脫除率可達(dá)90%以上，在反應(yīng)過程中pH值保持不變。進(jìn)氣口的流速對(duì)不同濃度的H2S的影響較大，當(dāng)進(jìn)氣口H2S質(zhì)量濃度為310-5mg/L且流速在35 L/h時(shí)，脫除率高達(dá)95%以上。H2S在生物固定床中的微生物作用下可轉(zhuǎn)變成單質(zhì)硫、SO32-以及SO42-。隨著進(jìn)氣濃度的升高，單質(zhì)硫成為主要代謝產(chǎn)物，防止了生物固定床中產(chǎn)生酸化現(xiàn)象，保證了脫硫裝置的穩(wěn)定性。張承中等6（張承中等，2008年）從土壤中分離篩選一株化能自養(yǎng)型的脫氮硫桿菌(Thiobacillus denitrificans)，接種到生物滴濾塔上脫除H2S氣體。結(jié)果表明：營養(yǎng)液的pH值為6.0、噴淋量為1.25 L/h，停留時(shí)間78 s時(shí)，系統(tǒng)可將低濃度H2S全部去除。H2S濃度高達(dá)2 0003 000 mg/m3，延長停留時(shí)間至156 s時(shí)，H2S氣體脫除率可達(dá)到92%；縮短停留時(shí)間到39 s，脫除率也在74.5%。該菌可承受較高負(fù)荷，最大可達(dá)134 g/(m3h)。在生物滴濾塔中，利用純菌掛膜不會(huì)出現(xiàn)混合微生物群同時(shí)存在生長的狀況，填料內(nèi)微生物數(shù)量大，由填料造成的壓頭損失較小，可承受較高負(fù)荷，且系統(tǒng)保持很高的脫臭效率。這為在工業(yè)化應(yīng)用中處理高濃度的H2S氣體提供了依據(jù)。貢俊等7（貢俊等，2006年）研究了在好氧反應(yīng)器中不同條件下H2S生物氧化和化學(xué)氧化之間的關(guān)系。結(jié)果表明：在pH為68、溫度為2535和溶解氧濃度為10.5 mgL-1時(shí)，當(dāng)硫化氫進(jìn)氣摩爾流速穩(wěn)定在2.1 mmolL-1h-1時(shí)，脫氮硫桿菌(Thiobacillus denitrificans)氧化硫化氫的生物氧化速率可達(dá)到1. 9 mmolL-1h-1以上，此時(shí)硫化物在液相的累積摩爾速率和H2S出口摩爾流速均很低，化學(xué)氧化速率隨pH、溫度和溶解氧濃度的增加而增大，可達(dá)到0. 33 mmolL-1h-10. 45 mmolL-1h-1。化學(xué)氧化速率在最佳菌體生長條件范圍內(nèi)占總氧化速率的比值較小，8.619.1%，而隨著pH值、溫度的降低這一比值上升至29% 43.7%。1.3.2 脫氮硫桿菌對(duì)碳鋼微生物腐蝕的影響汪梅芳等8（汪梅芳等，2003年）將實(shí)驗(yàn)室分離純化所得的脫氮硫桿菌用于硫酸鹽還原菌(簡稱SRB)引起的微生物腐蝕的防治。采用靜態(tài)掛片、交流阻抗法(EIS)等方法，研究了Q235鋼在接種SRB以及SRB和T.denitrificans共存培養(yǎng)基介質(zhì)中的腐蝕行為，并借助掃描隧道顯微鏡、電子探針等表面分析手段，研究了碳鋼腐蝕過程中生物膜的形貌及致密程度的變化以及生物膜中細(xì)菌的新陳代謝產(chǎn)物。研究結(jié)果表明：SRB的存在加速了Q235鋼的腐蝕，若該體系中有T.denitrificans共存，可明顯降低碳鋼微生物腐蝕的程度，且共生生物膜較SRB單獨(dú)存在時(shí)的生物膜更為致密，該生物膜中硫化物含量遠(yuǎn)比SRB生物膜中的含量低。1.3.3 脫氮硫桿菌在污水處理中的應(yīng)用近年來，在地下水和飲用水脫硝方法中，自養(yǎng)反硝化工藝得到了廣泛應(yīng)用。該工藝是利用某些化能自養(yǎng)型微生物，如硫桿菌及氫細(xì)菌的特殊性質(zhì)進(jìn)行脫硝。劉玲花等9用脫氮硫桿菌接種，以硫磺為電子供體，石灰石作碳源和平衡堿度，利用上流式硫/石灰石濾柱去除地下水中硝酸鹽。結(jié)果表明：在進(jìn)水NO3-N濃度為25 mgL-1、水溫為2224時(shí)，1 h左右能將源水中NO3-N去除98%，出水中NO3-N含量僅為003 mgL-1。在后處理時(shí)，以細(xì)沙濾柱濾去細(xì)菌死亡產(chǎn)生的生物膜，過濾后水濁度最高為1.2度，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。Tian C Z等10研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硫磺和石灰石的體積比為31時(shí)，脫氮硫桿菌自養(yǎng)反硝化反應(yīng)體系達(dá)到最佳狀態(tài)。理論上每還原1mgNO3-N將產(chǎn)生7.54 mgSO42-，這樣易導(dǎo)致出水中SO42-含量和硬度超標(biāo)，因而其應(yīng)用受到限制。為了解決這個(gè)問題，有學(xué)者提出將脫氮硫桿菌自養(yǎng)反硝化與其它反硝化方法集成。 LeeDong-Uk等11提出將異養(yǎng)與自養(yǎng)反硝化進(jìn)行串聯(lián)以降低出水硬度和SO42-濃度，根據(jù)入水中COD量及硝酸鹽濃度來適當(dāng)添加有機(jī)碳源，異養(yǎng)反硝化段產(chǎn)生的堿度基本能滿足自養(yǎng)反硝化段的需要，以甲醇為外碳源，異養(yǎng)反硝化脫氮占水中總氮60%時(shí)，需石灰石及外加堿即可使脫氮率達(dá)到98%以上，出水中未檢測到NO3和NO2-，SO42-的含量也控制在比較低的水平。氫細(xì)菌，脫氮副球菌(Paracoccus denitrifi-cans)能夠以H2為電子供體進(jìn)行自養(yǎng)反硝化，因而可將其應(yīng)用于反硝化脫硝。Byjulio Ginocchio等利用氫氣作為硝酸鹽氮污染地下水自養(yǎng)生物反硝化過程的電子供體和能源進(jìn)行研究，結(jié)果表明：石灰石和木炭作生物濾池填料時(shí)，獲得很好的凈化效果。經(jīng)1 h后，將源水中20 mgL-1的硝酸鹽氮完全脫除。但由于氫氣易燃易爆，以其運(yùn)輸和儲(chǔ)存都較麻煩；而且氫氣在水中溶解度很低(常溫下僅2 mgL-1左右)，故其在自養(yǎng)反硝化中利用率不高(僅30%50%)。這些不足限制了傳統(tǒng)的氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)在實(shí)際中的推廣和應(yīng)用。近年來出現(xiàn)的電化學(xué)供氫的地下水脫硝工藝，解決了因氫氣溶解度小而利用率低的問題，其基本原理是：微電解過程中陰極產(chǎn)生的氫被附著于陰極面的反硝化菌所利用，從而完成對(duì)硝酸鹽氮的還原。用這種方法凈化硝酸鹽氮污染源水時(shí)，對(duì)于進(jìn)水中不同含量的硝酸鹽氮可通過調(diào)節(jié)電流大小(一般在0100 mA)來達(dá)到相應(yīng)的凈化效果，其設(shè)施簡單、安全，操作管理簡便，凈化費(fèi)用低廉。但與異養(yǎng)生物反硝化法相比，這類工藝單位體積反應(yīng)器的處理能力仍較小，因而其更多的應(yīng)用是與其它方法進(jìn)行集成。王海燕等12研究了一種電化學(xué)氫自養(yǎng)與硫自養(yǎng)集成去除水中硝酸鹽的方法，硫自養(yǎng)段在前，氫自養(yǎng)段在后，脫氮硫桿菌在硫自養(yǎng)段產(chǎn)生的H+經(jīng)直流電作用轉(zhuǎn)變?yōu)镠2供脫氮副球菌進(jìn)行反硝化，硫自養(yǎng)段不必添加CaCO3而可使整個(gè)反應(yīng)器pH維持在中性附近，在HRT為1.9 5 h ，最小電流強(qiáng)度相應(yīng)為3 16 mA時(shí)，適當(dāng)控制硫自養(yǎng)反硝化段的負(fù)荷，給以電化學(xué)產(chǎn)氫自養(yǎng)段適當(dāng)?shù)碾娏鲝?qiáng)度(3 mA)，出水NO3-N去除率可達(dá)90 %以上，NO3-N和SO42-濃度分別低于3.0 mgL-1和170 mgL-1，達(dá)到了飲用水標(biāo)準(zhǔn)，并且未檢測到NO2N。黃立人將脫氮硫桿菌用于垃圾填埋場滲流污水的處理，取得了滿意的效果。研究結(jié)果表明，在填充不同粒徑硫磺的固定床反應(yīng)器中，當(dāng)HRT為5.71 h，硫磺粒徑為2.85.6 mm時(shí)，NO3-N處理濃度高達(dá)400 mgL-1，處理效率接近100%。達(dá)到完全反硝化所需的最小停留時(shí)間取決于硫磺粒徑以及進(jìn)水硝酸鹽濃度,在HRT恒定的條件下，達(dá)到完全反硝化所能處理的最高硝酸鹽濃度與硫磺粒徑有關(guān)。最大硝酸鹽體積負(fù)荷取決于硫磺粒徑，但最大表面負(fù)荷是自養(yǎng)反硝化過程的控制因素，與硫磺粒徑無關(guān)。任延麗等13（任延麗等，2005年）在反硝化細(xì)菌處理污水的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了自養(yǎng)反硝化細(xì)菌，特別是脫氮硫桿菌，取得了較大突破。它不需要有機(jī)物作為碳源，僅有無機(jī)鹽的存在就可以完成反硝化作用。脫氮硫桿菌在把硫或硫的化合物氧化為硫酸鹽的同時(shí)，將硝酸鹽還原為氮?dú)狻Ｗ责B(yǎng)反硝化細(xì)菌為污水處理開辟了一條新的捷徑，相信它將具有更為廣闊的應(yīng)用前景。1.3.4 脫氮硫桿菌在天然氣脫硫上的應(yīng)用當(dāng)前天然氣脫硫化氫主要采用物理和化學(xué)方法，雖然處理效果較好，但成本較高且有二次污染。而微生物脫硫則具有投資省、成本低、反應(yīng)條件溫和、污染少等優(yōu)點(diǎn)。該領(lǐng)域常用的微生物有脫氮硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌(T.ferrooxidans，簡稱T.F菌)，T.F菌需在酸性條件下進(jìn)行脫硫反應(yīng)。1993年，荷蘭Paques與Shell公司聯(lián)合開發(fā)了Shell-Paques工藝14，用脫氮硫桿菌在堿性條件下脫除氣體中的硫化氫，該技術(shù)采用堿液吸收H2S，在有氧條件下運(yùn)行，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)廠長期處理高壓天然氣的實(shí)驗(yàn)，證明該工藝運(yùn)行平穩(wěn)，成本低廉，占用空間小。但該工藝在高壓條件操作時(shí)，由于脫硫與再生在同一反應(yīng)器，補(bǔ)充空氣時(shí)，需嚴(yán)格控制配氧比，否則有爆炸的可能。1.4 尚待研究的問題生物脫氮以其無污染、脫氮徹底和安全等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是目前最經(jīng)濟(jì)、有效、可行性高的水體除氮方法15。與異養(yǎng)反硝化相比，自養(yǎng)反硝化不需向水體引入有機(jī)物，可避免對(duì)水的再次污染。近幾年對(duì)于應(yīng)用脫氮硫桿菌的自養(yǎng)反硝化特性進(jìn)行飲用水、地下水和廢水脫氮的研究活躍。而將其應(yīng)用于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(recirculating aquaculture system，RAS)的養(yǎng)殖用水國內(nèi)外尚無報(bào)道，這是一個(gè)亟待解決的問題。此外，菌體生長比較緩慢，對(duì)溫度及鹽度耐受性不夠強(qiáng)等，限制了其應(yīng)用范圍。未來脫氮硫桿菌應(yīng)用研究的突破，取決于研究者對(duì)菌株的選育馴化、脫氮硫桿菌代謝途徑的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)以及工藝條件的優(yōu)化。通過遺傳工程手段篩選培育耐高鹽、高溫及高濃度硫化物的菌株，將是未來脫氮硫桿菌應(yīng)用研究的發(fā)展方向。1.5 研究的意義本實(shí)驗(yàn)是研究含有脫氮硫桿菌的混菌分別使用黃鐵礦、Na2S2O35H2O、Na2S9H2O作為還原態(tài)硫來源時(shí)，在相同接種量、不同硫氮比下，考察其硝酸鹽氮濃度降到10mg/L的時(shí)間長短和硝酸鹽氮去除率高低，進(jìn)而得出同步脫硫除氮的最佳硫氮比。在黃鐵礦、Na2S2O35H2O、Na2S9H2O的最佳硫氮比下，使用相同的接種量，分別在不同的硝酸鹽濃度下，再次考察其硝酸鹽氮濃度降到10mg/L的時(shí)間長短和硝酸鹽氮去除率高低，進(jìn)而確定各自的最佳硝酸鹽濃度。綜合硫氮比和硝酸鹽濃度，確定黃鐵礦的同步脫硫除氮效果最好。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地下水硝酸鹽污染越來越嚴(yán)重，控制地下水硝態(tài)氮的含量非常迫切，含有脫氮硫桿菌的混菌可以達(dá)到同步脫硫除氮的效果，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。而自然界中含有脫氮硫桿菌的混菌分布廣泛，富集較易，作為同步脫硫除氮的黃鐵礦在自然界中含量豐富，價(jià)格便宜。所以，在地下水和飲用水脫硝方法中，應(yīng)用含有脫氮硫桿菌的混菌來進(jìn)行地下水的脫氮處理，是一件既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的事情。2 材料與方法2.1 培養(yǎng)基的組成基本培養(yǎng)基：Na2S2O35H2O 5.0g，K2HPO4 2.0g，KNO3 2.0g，NaHCO3 1.0 g，MgSO47H2O 0.6g，NH4Cl 0.5g，F(xiàn)eSO47H2O 0.01g，蒸餾水1000mL，用NaOH調(diào)pH至7.07.6。富集培養(yǎng)基：2基本培養(yǎng)基配制。2.2 土樣來源取煤場附近地表約15cm下的土壤，土樣表觀濕潤，土粒較細(xì)。 2.3 試劑95%乙醇 化學(xué)純 合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)試劑廠無水乙醇 化學(xué)純 上海振企化學(xué)試劑有限公司濃鹽酸 化學(xué)純 上海振企化學(xué)試劑有限公司 磷酸氫二鉀 分析純 鑫科股份合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)試劑廠氫氧化鈉 分析純 天津市大茂化學(xué)試劑廠七水合硫酸亞鐵 分析純 廣東汕頭市西隴化工廠硫代硫酸鈉 分析純 上海昊化化工有限公司 硫化鈉 分析純 上海邦成化工有限公司黃鐵礦（FeS2） 分析純 山東宏創(chuàng)實(shí)業(yè)有限公司碳酸氫鈉 分析純 北京市通廣精細(xì)化工公司硝酸鉀 分析純 天津市博迪化工有限公司氫氧化鋁 分析純 天津市博迪化工有限公司氯化鈉 分析純 汕頭市西隴化工廠七水合硫酸鎂 分析純 天津市福晨化學(xué)試劑廠氨水 分析純 上海試劑三廠濃硫酸 分析純 北京市液體化工有限公司氯化銨 分析純 天津銀利達(dá)化工有限公司2.4 主要儀器鐵皮電爐 上海日用電爐廠HHS恒溫水浴鍋 江蘇國盛實(shí)驗(yàn)儀器廠手提式壓力蒸汽滅菌鍋 上海華線醫(yī)用核子儀器有限公司電子分析天平 奧毫斯國際貿(mào)易（上海）有限公司101-1型干燥箱 上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠BC/BD-191型冰柜 新飛冰箱廠BCD-195AG型冰箱 海信（北京）電器有限公司SKP-01B型電熱恒溫培養(yǎng)箱 湖北黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司721E型分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司2.5 方法2.5.1 菌種富集配制富集培養(yǎng)基300ml，分裝在2個(gè)錐形瓶中，每瓶150ml。按照1g/L的要求，分別稱取0.15g土樣，加入錐形瓶中。石蠟液封后，置于28恒溫箱中培養(yǎng)48h左右，待菌液渾濁度較高時(shí)，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。且菌液每四天富集一次，保持菌種的活性。2.5.2 硫酸根標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 吸取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml硫酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.1mg/ml），分別至50ml比色管中，加5ml10%氯化鈉溶液，加水稀釋至25ml，搖勻，加3ml混勻后的鉻酸鋇懸浮液，搖動(dòng)2min，靜置5min，搖動(dòng)下加1ml含鈣氨水、10ml乙醇，加水稀釋至刻度，搖動(dòng)1min，靜置10min，過濾溶液，用1cm比色皿在波長380nm處以水作對(duì)照測定吸光度，與相應(yīng)的硫酸根含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2.5.3 硝酸鹽氮含量的校準(zhǔn)曲線繪制 于一組50ml比色管中，用分度吸管分別加入硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用液0、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、5.00、7.00、10.0ml（含硝酸鹽氮0、0.001、0.003、0.005、0.007、0.010、0.030、0.050、0.070、0.100mg），加水至約40ml，加3ml氨水使成堿性，稀釋至標(biāo)線，混勻。在波長410nm處，以水為參比，以10nm0.010.10mg或30nm0.0010.01mg比色皿測量吸光度。由測得的吸光度減去零濃度管的吸光度值，分別繪制不同比色皿光度長的吸光度對(duì)硝酸鹽氮含量（mg）的校準(zhǔn)曲線。2.5.4 硝酸鹽濃度一定時(shí)，不同硫氮比下的同步脫硫除氮效果2.5.4.1 以黃鐵礦為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 在500ml蒸餾水中按照基本培養(yǎng)基添加除Na2S2O35H2O和KNO3以外的其他成分，按水中硝酸鹽氮濃度（100mg/l）添加硝酸鉀0.3607g，分裝至5個(gè)錐形瓶中，每個(gè)100ml。設(shè)置5個(gè)硫氮比梯度，即2、2.5、3、3.5、4，添加不同的黃鐵礦用量，分別為37.5、46.9、56.2、65.6、75.0mg。添加適量的碳酸鈣，使PH在7.07.6，按照55S32CaCO3的比例，碳酸鈣用量分別為36.4、45.5、54.5、63.6、72.7mg。接混合菌種，每個(gè)10ml。石蠟液封，測定初始值后置于28恒溫箱中培養(yǎng)。每24h取樣測定培養(yǎng)基中硝酸鹽氮、硫酸根含量，直至硝酸鹽氮低于10mg/L。2.5.4.2 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 在500ml蒸餾水中按照基本培養(yǎng)基添加除Na2S2O35H2O和KNO3以外的其他成分，按水中硝酸鹽氮濃度（100mg/l）添加硝酸鉀0.3607g，分裝至5個(gè)錐形瓶中，每個(gè)100ml。設(shè)置5個(gè)硫氮比梯度，即2、2.5、3、3.5、4，添加不同的Na2S2O35H2O用量，分別為77.5、96.9、116.3、135.6、155.0mg。添加適量的碳酸鈣，使PH在7.07.6，按照55S32CaCO3的比例，碳酸鈣用量分別為36.4、45.5、54.5、63.6、72.7mg。接混合菌種，每個(gè)10ml。每24h取樣測定水中硝酸鹽氮、硫酸根含量，直到硝酸鹽氮低于10mg/L。2.5.4.3 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 在500ml蒸餾水中按照基本培養(yǎng)基添加除Na2S2O35H2O和KNO3以外的其他成分，按水中硝酸鹽氮濃度（100mg/l）添加硝酸鉀0.3607g，分裝至5個(gè)錐形瓶中，每個(gè)100ml。設(shè)置5個(gè)硫氮比梯度，即2、2.5、3、3.5、4，添加不同的Na2S9H2O用量，分別為225.0、187.5、225.0、262.5mg。添加適量的碳酸鈣，使PH在7.07.6，按照55S32CaCO3的比例，碳酸鈣用量分別為36.4、45.5、54.5、63.6mg。接混合菌種，每個(gè)10ml。每24h取樣測定水中硝酸鹽氮、硫酸根含量，直到硝酸鹽氮低于10mg/L。2.5.5 最佳硫氮比條件下，不同硝酸鹽濃度下的同步脫硫除氮效果2.5.5.1 以黃鐵礦為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 在400ml蒸餾水中按照基本培養(yǎng)基添加除Na2S2O35H2O和KNO3以外的其他成分，分裝至4個(gè)錐形瓶中，每個(gè)100ml。按水中硝酸鹽氮濃度（15、25、35、45mg/l）分別添加硝酸鉀9.9、16.6、23.3、29.9mg，在最佳硫氮比3條件下，添加硫，分別是4.5、7.5、10.5、13.5mg，換算成黃鐵礦（FeS2），分別為8.4、14.1、19.7、25.3mg。添加適量的碳酸鈣，使PH在7.07.6，按照55S32CaCO3的比例，碳酸鈣用量分別為8.2、13.6、19.1、24.5mg。接混合菌種，每個(gè)10ml。每24h取樣測定水中硝酸鹽氮、硫酸根含量。2.5.5.2 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 在400ml蒸餾水中按照基本培養(yǎng)基添加除Na2S2O35H2O和KNO3以外的其他成分，分裝至4個(gè)錐形瓶中，每個(gè)100ml。按水中硝酸鹽氮濃度（15、25、35、45mg/l）分別添加硝酸鉀9.9、16.6、23.3、29.9mg，在最佳硫氮比3條件下，添加硫，分別是4.5、7.5、10.5、13.5mg，換算成Na2S2O35H2O，分別為17.4、29.1、40.7、52.3mg。添加適量的碳酸鈣，使PH在7.07.6，按照55S32CaCO3的比例，碳酸鈣用量分別為8.2、13.6、19.1、24.5mg。接混合菌種，每個(gè)10ml。每24h取樣測定水中硝酸鹽氮、硫酸根含量。2.5.5.3 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 在400ml蒸餾水中按照基本培養(yǎng)基添加除Na2S2O35H2O和KNO3以外的其他成分，分裝至4個(gè)錐形瓶中，每個(gè)100ml。按水中硝酸鹽氮濃度（15、25、35、45mg/l）分別添加硝酸鉀9.9、16.6、23.3、29.9mg，在最佳硫氮比2.5條件下，添加硫，分別是3.8、6.3、8.8、11.3mg，換算成Na2S9H2O，分別為28.5、47.3、66.0、84.8mg。添加適量的碳酸鈣，使PH在7.07.6，按照55S32CaCO3的比例，碳酸鈣用量分別為6.9、11.5、16.0、20.5mg。接混合菌種，每個(gè)10ml。每24h取樣測定水中硝酸鹽氮、硫酸根含量。2.6 指標(biāo)檢測方法2.6.1 硝酸鹽氮含量的測量方法參考GB/T的酚二磺酸光度法，硝酸鹽在無水情況下與酚二磺酸反應(yīng)，生成硝基二磺酸酚，在堿性溶液中生成黃色化合物，該化合物可進(jìn)行定量測定。具體測量步驟如下：取1ml液體置于蒸發(fā)皿中，用pH試紙檢查，必要時(shí)用0.5mol/L硫酸或0.1mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)至約pH8，置水浴上蒸發(fā)至干。加1.0ml酚二磺酸，用玻璃棒研磨，使試劑與蒸發(fā)皿內(nèi)殘?jiān)浞纸佑|，靜置片刻，再研磨一次，放置10min，加入約10ml水。在攪拌下加入34ml氨水，使溶液呈現(xiàn)最深的顏色。如有沉淀，則過濾。將溶液移入50ml比色管中，稀釋至標(biāo)線，混勻。于波長410nm處，選用10nm比色皿，以水為參比，測量吸光度。2.6.2 硫酸根含量的測量方法參考GB/T（推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)）13025.8-91的光度法，此法原理是向樣品溶液中加入鉻酸鋇懸浮液，生成硫酸鋇沉淀，鉻酸根離子被硫酸根離子置換出來，用分光光度法測定鉻酸根的量，以此間接求出硫酸根離子的量。具體測量步驟如下：取1ml液體，加4ml蒸餾水，混勻后取1ml置于50ml比色管中，加5ml10%氯化鈉溶液，加水稀釋至25ml，搖勻，加3ml混勻后的鉻酸鋇懸浮液，搖動(dòng)2min，靜置5min，搖動(dòng)下加1ml含鈣氨水清液、10ml乙醇，加水稀釋至刻度，搖動(dòng)1min，靜置10min，過濾溶液，用1cm比色皿在波長380nm處以水作對(duì)照測定吸光度。3 結(jié)果與分析3.1 硫酸根標(biāo)準(zhǔn)曲線 使用光度法繪制出硫酸根標(biāo)準(zhǔn)曲線，見下圖3.1。圖3.1 硫酸根標(biāo)準(zhǔn)曲線得回歸方程為y = 1.2368x 0.0975。其中x代表光度法中于380nm下測得的吸光值，y代表硫酸根含量（mg）。3.2 硝酸鹽氮校準(zhǔn)曲線使用酚二磺酸光度法繪制出硝酸鹽氮校準(zhǔn)曲線，見下圖3.2。圖3.2 硝酸鹽氮校準(zhǔn)曲線得回歸方程為y = 0.1397x - 0.0011。其中x代表酚二磺酸光度法中于410nm下測得的吸光值，y代表硝酸鹽氮含量（mg）。3.3 同一硝酸鹽濃度下不同硫氮比的同步脫硫除氮效果3.3.1 不同還原態(tài)硫來源不同硫氮比下硝酸鹽氮濃度隨時(shí)間變化情況3.3.1.1 以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 此條件下，各硫氮比下的硝酸鹽氮含量變化見圖3.3，都是先升高再降低。硫氮比為2時(shí)，在試驗(yàn)第四天濃度升至最高，達(dá)79.9mg/L，隨后濃度逐漸降低，在第十一天降至25.3mg/L；硫氮比為2.5時(shí)，在試驗(yàn)第五天濃度升至最高，達(dá)71.3mg/L，隨后濃度逐漸降低，在第十一天降至11.9mg/L；硫氮比為3時(shí)，在試驗(yàn)第三天濃度升至最高，達(dá)75.3mg/L，隨后濃度逐漸降低，在第十一天降至8.8mg/L，最先降至10mg/L，至此本組試驗(yàn)結(jié)束；硫氮比為3.5時(shí)，在試驗(yàn)第三天濃度升至最高，達(dá)78.4mg/L，隨后濃度逐漸降低，在第十一天降至21.7mg/L；硫氮比為4時(shí)，在試驗(yàn)第四天濃度升至最高，達(dá)73.9mg/L，隨后濃度逐漸降低，在第十一天降至23.3mg/L；試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，按硝酸鹽濃度由大到小排列，對(duì)應(yīng)的硫氮比為2、4、3.5、2和2.5。圖3.3 以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.3.1.2 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 此條件下，各硫氮比下的硝酸鹽氮含量變化見圖3.4，硫氮比為2時(shí)，硝酸鹽氮濃度先升高再降低。硫氮比為2.5和3時(shí)，硝酸鹽氮濃度先微弱減小再升高最后降低。硫氮比為3.5和4時(shí)，硝酸鹽氮濃度先基本保持不變?cè)傺杆俳档?。硫氮比?時(shí)，在試驗(yàn)第二天濃度升至最高，達(dá)28.1mg/L，在第十四天降至9.2mg/L；硫氮比為2.5時(shí)，在試驗(yàn)第十一天濃度升至最高，達(dá)31.0mg/L，在第十四天降至13.1mg/L；硫氮比為3時(shí)，在試驗(yàn)第五天濃度升至最高，達(dá)32.6mg/L，隨后濃度逐漸降低，在第十三天降至0.9mg/L，降至本組中最低，至此本組試驗(yàn)結(jié)束；硫氮比為3.5時(shí)，在試驗(yàn)第五天濃度升至最高，達(dá)22.2mg/L，在第十三天降至2.3mg/L；硫氮比為4時(shí)，在試驗(yàn)第二天濃度升至最高，達(dá)25.2mg/L，在第十三天降至12.9mg/L；試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，按硝酸鹽濃度由大到小排列，對(duì)應(yīng)的硫氮比為4、2、2.5、3.5和3。圖3.4 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.3.1.3 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 此條件下，各硫氮比下的硝酸鹽氮含量變化見圖3.5，硫氮比為3.5時(shí)，硝酸鹽氮濃度先升高再降低，硫氮比為2、2.5和3時(shí)，硝酸鹽氮濃度都緩慢降低。硫氮比為2時(shí)，試驗(yàn)第三天濃度升至最高，達(dá)28.4mg/L，第七天降至21.4mg/L；硫氮比為2.5時(shí)，試驗(yàn)第一天濃度最高，達(dá)31.0mg/L，隨后濃度逐漸降低，在第七天降至8.5mg/L，最先降至10mg/L，至此本組試驗(yàn)結(jié)束；硫氮比為3時(shí)，在試驗(yàn)第三天濃度升至最高，達(dá)30.8mg/L在第七天降至15.4mg/L，；硫氮比為3.5時(shí)，在試驗(yàn)第四天濃度升至最高，達(dá)39.6mg/L，在第七天降至13.8mg/L。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，按硝酸鹽濃度由大到小排列，對(duì)應(yīng)的硫氮比為2、3、3.5和2.5。圖3.5 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.3.2 不同還原態(tài)硫來源及不同硫氮比下的硝酸鹽氮去除率3.3.2.1 以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 此條件下，各硫氮比下的硝酸鹽氮去除率見圖3.6。由圖可得，硫氮比為2、2.5、3、3.5和4時(shí)的硝酸鹽氮去除率分別為10.2%、21.7%、26.5%、13.8%和12.3%，以硫氮比為3時(shí)的去除率最高，且此時(shí)硝酸鹽氮濃度最先降至10mg/L，故以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源時(shí)的最佳硫氮比為3。圖3.6 以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.3.2.2 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 此條件下，各硫氮比下的硝酸鹽氮去除率見圖3.7。由圖可得，硫氮比為2、2.5、3和3.5時(shí)的硝酸鹽氮去除率分別為21.1%、21.9%、20.0%和11.9%，以硫氮比為2.5時(shí)的去除率最高。從硝酸鹽氮濃度最先降至10mg/L考慮，硫氮比為3，此時(shí)硝酸鹽氮去除率僅比最大值小1.9%。故以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源時(shí)的最佳硫氮比為3。圖3.7 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.3.2.3 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 此條件下，各硫氮比下的硝酸鹽氮去除率見圖3.8。由圖可得，硫氮比為2、2.5、3和3.5時(shí)的硝酸鹽氮去除率分別為2.8%、22.5%、11.2%和9.8%，以硫氮比為2.5時(shí)的去除率最高，且此時(shí)硝酸鹽氮濃度也最先降至10mg/L，故以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源時(shí)的最佳硫氮比是2.5。圖3.8 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.3.3 不同還原態(tài)硫來源及不同硫氮比下的硫酸根含量變化3.3.3.1 以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 此條件下，硫酸根含量變化見圖3.9。從圖中可以看出硫氮比為2、2.5、3.5和4時(shí)，硫酸根含量先增加再降低，接著硫酸根含量起伏變化，基本圍繞著終值變化，最后終值大致回到初值附近。硫氮比為3時(shí)，硫酸根含量逐漸降低。硫酸根含量上升的可能原因是，同步脫硫除氮效果明顯，還原性硫被大量氧化成硫酸根。此后降低可能是過量的硫酸根對(duì)混菌生長產(chǎn)生抑制作用，部分硫酸根被轉(zhuǎn)化成其他形式，直至硫酸根含量降至好適合混菌生長為止。圖3.9 以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.3.3.2 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 此條件下，硫酸根含量變化見圖3.10。從圖中可以看出，硫氮比為3.5和4時(shí)，硫酸根含量先基本保持不變?cè)偕?，最后降至初值附近。硫氮比?和2.5時(shí)，硫酸根含量先保持不變?cè)俳档?，最后升高至初值附近。硫氮比?時(shí)，先升高再降低，最后升高至初值附近。硫酸根含量出現(xiàn)升高和降低的原因和以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察時(shí)的原因大致相同，在試驗(yàn)第十三天試驗(yàn)結(jié)果降低可能是試驗(yàn)誤差所致。圖3.10 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.3.3.3 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 此條件下，硫酸根含量變化見圖3.11。從圖中可以看出，各硫氮比為下硫酸根含量變化大致相同，都是先升高再降低，最后再升高，始末值大致相同。在第六天硫酸根含量再次升高，原因可能是硫酸根含量在第五天降的過低，不適合混菌生長,故硫酸根含量開始升高。圖3.11 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.4 最佳硫氮比下不同硝酸鹽濃度的同步脫硫除氮效果3.4.1 不同還原態(tài)硫來源及不同硝酸鹽濃度下硝酸鹽氮濃度隨時(shí)間變化情況3.4.1.1 以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 在最佳硫氮比、相同接種量、不同硝酸鹽濃度下，硝酸鹽氮含量變化見圖3.12，都是先降低再升高最后降低，中間出現(xiàn)升高現(xiàn)象，可能原因是培養(yǎng)基中沉淀的硝酸鹽大量釋放。硝酸鹽濃度為15mg/L時(shí)，硝酸鹽濃度初始值最高，達(dá)13.0mg/L，在第八天降至2.7mg/L，是本組中最先降至10mg/L的，至此試驗(yàn)結(jié)束；硝酸鹽濃度為25mg/L時(shí)，硝酸鹽濃度也是初始值最高，達(dá)24.7mg/L，在第八天降至21.8mg/L；硝酸鹽濃度為35mg/L時(shí)，硝酸鹽濃度還是初始值最高，達(dá)33.1mg/L，在第八天降至16.4mg/L；硝酸鹽濃度為45mg/L時(shí)，硝酸鹽濃度依然是初始值最高，達(dá)43.6mg/L，在第八天降至11.1mg/L。圖3.12 以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.4.1.2 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 在最佳硫氮比、相同接種量、不同硝酸鹽濃度下，硝酸鹽氮含量變化見圖3.13，當(dāng)初始硝酸鹽濃度為15、35和45mg/L時(shí)，硝酸鹽氮含量先降低再升高最后降低。當(dāng)初始硝酸鹽濃度為25mg/L時(shí)，硝酸鹽氮含量逐漸降低后趨于穩(wěn)定。當(dāng)初始硝酸鹽濃度分別為15、25、35和45mg/L時(shí)，均是初始硝酸鹽氮含量最高，分別是14.3、17.8、23.5和35.8mg/L。硝酸鹽濃度為15mg/L時(shí)，第九天降至4.1mg/L，是本組中最先降至10mg/L的，也是最低的，至此試驗(yàn)結(jié)束；硝酸鹽濃度為25mg/L時(shí)，在第九天降至9.9mg/L；硝酸鹽濃度為35mg/L時(shí)，在第九天降至11.5mg/L；硝酸鹽濃度為45mg/L時(shí)，在第九天降至23.9mg/L。圖3.13 以Na2S2O35H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.4.1.3 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察 在最佳硫氮比、相同接種量、不同硝酸鹽濃度下，硝酸鹽氮含量變化見圖3.14，當(dāng)初始硝酸鹽濃度為25和45mg/L時(shí)，硝酸鹽氮含量先降低再升高最后降低。當(dāng)初始硝酸鹽濃度為15和35mg/L時(shí)，硝酸鹽氮含量逐漸降低后趨于穩(wěn)定。當(dāng)初始硝酸鹽濃度分別為15、25、35和45mg/L時(shí)，均是初始硝酸鹽氮含量最高，分別是14.5、24.2、34.9和41.5mg/L。硝酸鹽濃度為15mg/L時(shí)，第八天降至13.3mg/L，；硝酸鹽濃度為25mg/L時(shí)，在第八天降至9.8mg/L，是本組中最先降至10mg/L的，至此試驗(yàn)結(jié)束；硝酸鹽濃度為35mg/L時(shí)，在第八天降至23.8mg/L；硝酸鹽濃度為45mg/L時(shí)，在第八天降至33.3mg/L。圖3.14 以Na2S9H2O為還原態(tài)硫來源進(jìn)行考察3.4.2 不同還原態(tài)硫來源及不同硝酸鹽濃度下硝酸鹽氮去除率變化情況3.4.2.1 以黃鐵礦（FeS2）為還原態(tài)硫