[發(fā)明專利]一種亞硝酸菌群的培養(yǎng)方法及含氨氮廢水處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710158375.0
• 申請日: 2007-11-15
• 公開（公告）號: CN101434915A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張全;高會杰;黎元生;佟明友;唐似茵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/01;C02F101/16;C02F101/38
• 代理公司: 撫順宏達(dá)專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李 微

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種亞硝酸菌群的培養(yǎng)方法，培養(yǎng)的硝化菌群添加到污水處理 廠曝氣池直接用于生活污水或工業(yè)污水中氨氮的去除，或直接用于短程硝化與 反硝化的工藝過程。

背景技術(shù)

廢水生物脫氮目前主要采用活性污泥法。但由于硝化菌生長緩慢，為避免 其流失，取得較好的脫氮效果，往往要求污泥在反應(yīng)器中停留很長時(shí)間，即需 要很大的曝氣池，從而限制了活性污泥系統(tǒng)的處理能力。雖然硝化菌幾乎存在 于所有生物處理系統(tǒng)中，但是硝化菌的自身生物特性與傳統(tǒng)生化處理工藝存在 矛盾：一是硝化菌增長速率緩慢，傳統(tǒng)生化處理工藝泥齡相對較短；二是硝化 菌是自養(yǎng)菌，廢水BOD₅/TKN的值越高，硝化菌所占比例越低；三是NH⁺₄-N 和NO^-₂-N本身對硝化菌的毒性作用。因此，普通好氧硝化過程，微生物能承 受的氨氮濃度和有機(jī)物濃度是非常低的。要用于處理污水，須篩選出生長速率 高、硝化作用強(qiáng)的硝化細(xì)菌。

硝化細(xì)菌研究中的種種困難起始于將其從純培養(yǎng)中分離出來。就是采用嚴(yán) 格無機(jī)培養(yǎng)的平板法，也并不適于從自然環(huán)境中直接將其分離出來，因?yàn)榧词? 自接種物中引入的有機(jī)物質(zhì)也能使異養(yǎng)的污染微生物生長。自養(yǎng)硝化菌最成功 的分離是預(yù)先采用了一系列廣泛而仔細(xì)的增富步驟(Belser，L.?W.，and?E.L. Schmidt.1978.Diversity?in?the?ammonia-oxidizing?nitrifier?population?of?a?soil. Appl.Environ.Microbiol.36：584-588)。硝化細(xì)菌一經(jīng)分離，其生長就緩慢，且 產(chǎn)量也低。污水中硝化細(xì)菌的濃度與硝化速率成正比，故提高硝化細(xì)菌的濃度 對生物脫氮具有十分重要的意義。中國專利200710010383.0中即提供了一種通 過逐步提高基質(zhì)中氨氮濃度的方法富集活性污泥中的硝化菌的方法，得到了富 含硝化細(xì)菌且價(jià)格低廉的活性污泥樣品。金志剛等人認(rèn)為當(dāng)溫度為30℃、pH 值＝6.5-8.0、DO＞2mg/L時(shí)，經(jīng)過12-13周的富集培養(yǎng)，污泥中硝化菌濃度可達(dá) 2.0×10⁸(MPN)/g(MLSS)，是未經(jīng)富集污泥中硝化菌濃度的12.5-20倍(金志剛， 何群彪，何群彪.硝化細(xì)菌富集技術(shù)分析及方法研究.1998，上海環(huán)境科學(xué)，17 (8)：10-19)，但并沒有區(qū)分硝化菌和亞硝化菌。

目前普遍采用的生物脫氮技術(shù)是借助硝化菌和反硝化菌的生理功能，將污 水中各種形態(tài)的氮元素最終轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮。典型的傳統(tǒng)生物脫氮工藝是A/O 法、A/A/O法。盡管這些工藝在污水脫氮方面起到了重要作用，但仍然存 在著以下問題：①系統(tǒng)總水力停留時(shí)間較長，有機(jī)負(fù)荷較低，增加了基建投 資費(fèi)用；②氨氮完全硝化要消耗大量溶解氧，增加了曝氣充氧的動力費(fèi)用； ③反硝化過程中作為電子供體的有機(jī)碳源不足時(shí)需補(bǔ)充投加，增加了藥劑投 加費(fèi)用。

從硝化過程來看，氨氮(NH₃-N)被氧化成亞硝酸鹽氮(NO₂-N)和硝酸 鹽氮(NO₃-N)是由兩類獨(dú)立的細(xì)菌完成的兩個(gè)不同反應(yīng)，應(yīng)該可以分開。這 兩類細(xì)菌的生理特征也有明顯的差異。對于反硝化過程，無論是NO₂-N還是 NO₃-N均可以作為最終電子受體。因而整個(gè)生物脫氮過程可以通過NH₃-N轉(zhuǎn) 化為NO₂-N再轉(zhuǎn)化為N₂的途徑完成。短程硝化反硝化生物脫氮技術(shù)，又稱亞 硝酸型生物脫氮技術(shù)，就是將硝化過程控制在NO₂-N階段而終止，隨后進(jìn)行 反硝化。與傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)相比，短程硝化-反硝化生物脫氮技術(shù)具有以下 優(yōu)點(diǎn)：①縮短水力停留反應(yīng)時(shí)間；②降低硝化過程耗氧量；③減少反硝化 過程所需有機(jī)碳源；④減少剩余污泥產(chǎn)量。因此，短程硝化-反硝化生物脫氮 技術(shù)已成為污水生物脫氮領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。