[發(fā)明專利]處理含氨廢水微生物菌群的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810228404.0
• 申請日: 2008-10-29
• 公開（公告）號: CN101724583A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高會杰;黎元生;李志瑞;唐似茵;尹佩林
• 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;C02F101/38;C02F101/16;C12R1/01
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 李微

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境微生物領(lǐng)域，具體地說涉及一種用于含氨廢水處理微生物 菌群的批量生產(chǎn)方法，該方法可以實現(xiàn)脫氨氮微生物菌群的產(chǎn)業(yè)化、商品化。

背景技術(shù)

廢水生物脫氮包括硝化和反硝化兩個過程，其中參與硝化作用的微生物主 要是硝化細菌，它是典型的自養(yǎng)細菌，從生物氧化氨氮到硝態(tài)氮過程中獲得能 量，一般以無機碳為碳源，因此代謝時間長、生長比較緩慢，屬于革蘭氏陰性 菌，細胞壁中肽聚糖含量低，蛋白質(zhì)和脂肪含量高，對環(huán)境變化比較敏感，所 以自然界中天然的硝化細菌適應(yīng)性和耐受性比較差。

硝化細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 格無機培養(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，因為即使 自接種物中引入的有機物質(zhì)也能使異養(yǎng)的污染微生物生長。自養(yǎng)硝化細菌最成 功的分離是預(yù)先采用了一系列廣泛而仔細的增富步驟(Belser?L.W.and?E.L. Schmidt.1978.Diversity?in?the?ammonia-oxidizing?nitrifier?population?of?a?soil. Appl.Environ.Microbiol.36:584-588)。如同濟大學的金志剛等對污泥中硝化細 菌富集培養(yǎng)技術(shù)進行較詳細的研究，結(jié)果表明：經(jīng)過12-13周的富集培養(yǎng)，污 泥中硝化細菌濃度可達2.0×10⁸(MPN)/g(MLSS)，是未經(jīng)富集污泥中硝化細菌 濃度的12.5-20倍(金志剛，何群彪.硝化細菌富集技術(shù)分析及方法研究.1998， 上海環(huán)境科學，17(8)：10-19)；中國專利CN1354786A中公開了一種硝化細 菌的高濃度培養(yǎng)方法；中國專利200710010383.0也公開了一種硝化細菌的富集 方法，得到了富含硝化細菌且價格低廉的活性污泥樣品。

已有的這些培養(yǎng)技術(shù)僅停留在實驗室和小規(guī)模試驗水平，不適于大規(guī)模商 業(yè)生產(chǎn)，所以硝化細菌的產(chǎn)品化、商業(yè)化過程一直進展很慢。

中國專利CN1546650A公開了一種高活性、高穩(wěn)定性液體硝化細菌的規(guī)模 生產(chǎn)工藝，其特征是在好養(yǎng)發(fā)酵器中布置軟性纖維；采用含有低分子有機碳源 的培養(yǎng)基，促進硝化細菌的附著生長；定期補充低分子有機碳源和氮源，定期 洗脫軟性纖維上的硝化細菌；用低溶氧、低pH值、密封條件保存收集液；檢 測后裝入包裝容器。該液體硝化細菌主要用于生物修復(fù)養(yǎng)殖水環(huán)境和景觀水環(huán) 境。

目前雖然已有硝化細菌培養(yǎng)方面的一些技術(shù)，但規(guī)模化生產(chǎn)效率較低，產(chǎn) 品價格較昂貴，且只能用于處理低濃度如低于500mg/L的氨氮廢水，如中國專 利CN1509991A公開的硝化菌劑主要用于海水養(yǎng)殖和工廠化循環(huán)海水高密度 養(yǎng)殖的氨氮去除。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于低COD、高氨氮廢水處理的 微生物菌群的大規(guī)模培養(yǎng)方法，本發(fā)明培養(yǎng)方法具有培養(yǎng)效率高，獲得的微生 物菌群可以有效處理很高氨氮濃度的工業(yè)廢水，如催化劑生產(chǎn)廢水等。

本發(fā)明處理含氨廢水微生物菌群的生產(chǎn)方法包括以下內(nèi)容：將接種物放入 生物反應(yīng)器中進行多級放大培養(yǎng)，可以是二級、三級、四級、五級等；從經(jīng)濟 合理、培養(yǎng)速度等方面考慮優(yōu)選三級。接種物為處理含氨廢水的耐受能力強的 微生物菌群；第一級培養(yǎng)采用批次補加銨鹽的方式，第二級以上培養(yǎng)均采用批 次補料和批次換水交替進行的方式；完成多級放大后收集菌體用于高氨氮廢水 處理系統(tǒng)或保藏備用。培養(yǎng)過程中定期補加生長促進劑。

以下以三級放大培養(yǎng)為例說明本發(fā)明過程：三級放大培養(yǎng)過程中，第一級 采用5～100L小規(guī)模培養(yǎng)反應(yīng)器，第二級培養(yǎng)反應(yīng)器規(guī)模為第一級培養(yǎng)反應(yīng)器 規(guī)模的5～20倍，第三級培養(yǎng)反應(yīng)器規(guī)模為第二級培養(yǎng)反應(yīng)器規(guī)模的10～50倍， 三級放大培養(yǎng)過程總用時間一般為3～6周。

接種物由含有硝化細菌的基質(zhì)通過馴化培養(yǎng)得到，含有硝化細菌的基質(zhì)來 源于天然的土壤、淤泥或含氨工業(yè)廢水處理廠的活性污泥，或其它一切富含硝 化細菌的基質(zhì)，馴化培養(yǎng)前可以先進行富集培養(yǎng)。含硝化菌的基質(zhì)富集處理可 以為本領(lǐng)域現(xiàn)有任何方法。含硝化細菌基質(zhì)的馴化培養(yǎng)方法為在高氨氮濃度和 高pH值下進行培養(yǎng)，培養(yǎng)過程培養(yǎng)液氨氮初始濃度為100～1000mg/L，最終 氨氮濃度為1200～3000mg/L，優(yōu)選1300～2000mg/L，培養(yǎng)液COD值低于400 mg/L，優(yōu)選低于200mg/L，pH值控制為7.5≤pH≤9.5。