磁性壳聚糖凝胶球固定厌氧铁氨氧化菌对废水氨氮去除的影响

来源：环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：刘志文,陈琛,彭晓春,谢武明,黄镇扬,韩庆吉

单位：广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006,环境保护部华南环境科学研究所, 广州 510535,环境保护部华南环境科学研究所, 广州 510535,环境保护部华南环境科学研究所, 广州 510535,广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006,环境保护部华南环境科学研究所, 广州 510535,广东省海洋工程职业技术学校, 广州 510320,环境保护部华南环境科学研究所, 广州 510535,西安科技大学建筑与土木工程学院, 西安 710054

摘要：厌氧铁氨氧化（ammonium oxidation coupling with iron reduction，Feammox）反应是一种在厌氧条件下，由厌氧铁氨氧化菌驱动，以三价铁为电子受体，氧化氨氮的生物化学途径，它可以用于去除水体中的氨氮.为提高厌氧铁氨氧化菌对氨氮废水处理效果，采用"氢氧化钠共沉淀-溶胶-凝胶"法制备粒径为1~5mm的磁性壳聚糖凝胶球（magnetic chitosan hydrogel beads，MCHBs），将厌氧铁氨氧化菌固定，研究其对废水中氨氮去除效果和影响因素，并与游离厌氧铁氨氧化菌对废水氨氮去除效率作对比.制备的MCHBs进行X射线衍射（XRD）和振动样品磁强（VSM）等表征分析.结果表明，MCHBs为铁磁性、结晶度高，饱和磁化强度达29.46 emu·g-1.MCHBs固定厌氧铁氨氧化菌比游离菌具有更高的氨氧化和铁还原速率，平均增幅为42.96%和20.75%，以MCHBs （1~2 mm）固定厌氧铁氨氧化菌的效果最显著（P<0.05）.进一步研究发现，不适宜氨氮浓度、温度和pH下，MCHBs （1~2 mm）固定厌氧铁氨氧化菌氧化氨氮的能力均比游离菌高.初始氨氮浓度60.00 mg·L-1、温度25℃和pH 4.50时，厌氧铁氨氧化效果较好，主要产物为硝态氮和二价铁，16 d时MCHBs （1~2 mm）固定厌氧铁氨氧化菌对氨氮去除率高达53.62%.这些结果都表明以MCHBs固定厌氧铁氨氧化菌后，能起到增强厌氧铁氨氧化反应去除废水氨氮的目的.

关键词：固定化,厌氧铁氨氧化,磁性壳聚糖凝胶球(MCHBs),氨氮去除,Fe (Ⅲ)还原,