[發明專利]一種利用聚乙烯醇-海藻酸鈉-活性炭包埋強化厭氧氨氧化微生物活性的方法

無效

• 申請號: 201110029658.1
• 申請日: 2011-01-27
• 公開（公告）號: CN102181421A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 賈曉珊;鐘玉鳴;劉金苓;張再利
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C12N11/00
• 分類號: C12N11/00;C02F3/28;C02F3/34
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明屬于水處理領域，或環境工程，或環境微生物，是一種強化厭氧氨氧化微生物活性的方法。

背景技術

現代工業與生活污水中存有大量含氮污染物，水中大量的氮元素會導致水中總氮升高，誘發水體富營養化，氮元素的轉化需要消耗水中的溶解氧，從而導致水體缺氧，而其它氮素則會毒害人類與其他生物。目前，采用的脫氮工藝是硝化反硝化技術。傳統脫氮技術需要投加額外的有機碳源與曝氣以滿足脫氮的需要，因此脫氮工藝運行成本較高，能耗巨大。

上世紀90年代隨著厭氧氨氧化現象的發現，新型高效節能的厭氧氨氧化工藝應運而生。厭氧氨氧化工藝是新型高效節能的脫氮工藝，與傳統脫氮工藝相比其優點有：（1）厭氧氨氧化微生物為自養微生物，反應過程不需要添加有機物；（2）厭氧氨氧化過程不需要曝氣，大大節省動力消耗；（3）厭氧氨氧化工藝能處理高氨氮類廢水，單位負荷較高，能減少反應器的體積；（4）工藝所產生的剩余污泥較少，可節省大量處理污泥的費用。根據最近研究表明：厭氧氨氧化微生物生長緩慢，較難培養，厭氧氨氧化微生物只有在高濃度條件下才會有活性；活性也容易受有機物影響；因此，如何強化其活性與提高其抗性，減少運行中污泥的流失，就成為厭氧氨氧化工藝實用化必須克服的困難。

本發明就是針對該問題而開發的包埋固定化技術。本技術能較穩定的富集厭氧氨氧化污泥，并提供一個缺氧的微環境以保護厭氧氨氧化微生物，增強其抵抗有機物及其他不利因素的能力；同時，通過包埋固定后令微生物與污泥流失率減低，方便污泥回流，可滿足日常污水處理廠運行的需要。

目前較新的厭氧氨氧化包埋技術有：

（1）?亞硝化-厭氧氨氧化單級生物脫氮方法?-?200710105719.1有權

該發明公開了一種亞硝化-厭氧氨氧化單級生物脫氮方法,所述工藝利用投加粉末狀活性炭后所強化形成的以活性炭為核心的亞硝化菌群與厭氧氨氧化菌群兩類菌群的共生復合顆粒污泥,以及其發生的亞硝化反應與厭氧氨氧化反應兩種反應的耦合。

（2）一種厭氧氨氧化混培物包埋固定化方法?-?200710032531.9審中；本發明提供一種厭氧氨氧化混培物包埋固定化方法,包括包埋劑的獲取、包埋劑與污泥混合、固定化厭氧氨氧化小球的獲取和固定化厭氧氨氧化小球的活化等步驟,包埋劑的獲取是稱取聚乙烯醇和海藻酸鈉,制成溶液,按照質量百分比計,聚乙烯醇的濃度6%～10WT%,海藻酸鈉的濃度為1%～2WT%,攪拌均勻,制成混合包埋劑;該方法工藝簡單,操作簡便,造價低廉,包埋固定化ANAMMOX混培物成功,可以靈活設計出高效的作用專一的厭氧氨氧化反應器,與前置亞硝化反應器組成高效穩定的生物脫氮系統,適于工業化生產,可取得良好的經濟、環境效益。

發明內容

本技術針對以上未解決的問題，提供一種基于海藻酸鈉、聚乙烯醇交聯載體，活性炭材料為添加劑的強化活性與固定效果包埋技術，利用活性炭的立體疏松狀多孔結構為微環境富集厭氧氨氧化微生物,使固定區域的微生物高濃度化，減少生物量的流失，同時該方法提高了脫氮工藝的效率，增加培養物抵抗不良環境因素的能力，并能較穩定的長期運行。具有廣泛推廣應用的前景。

發明提供了一種利用聚乙烯醇-海藻酸鈉-活性炭包埋強化厭氧氨氧化微生物活性的方法，其特征在于包括以下步驟：①將活性炭用厭氧氨氧化基礎無機鹽溶液進行浸泡處理；②將聚乙烯醇、海藻酸鈉和活性炭混合配制成包埋劑；③在厭氧條件下將厭氧氨氧化污泥與包埋劑均勻混合制成污泥混合液，將污泥混合液加入到CaCl₂?溶液中，制得固定化小球；④在厭氧氨氧化基礎無機鹽溶液中培養獲得穩定耦合于活性炭上的厭氧氨氧化微生物；所述厭氧氨氧化基礎無機鹽溶液由以下物質組成：?KHCO₃?0.40-0.6?gL^-1，?MgSO₄·7H₂O?0.30-0.35?gL^-1，?KH₂PO₄?0.02-0.03?gL^-1，CaCl₂?0.1-0.15?gL^-1，NaNO₂?0.3-0.4?gL^-1，(NH₄)₂SO₄?0.4-0.5?gL^-1。

步驟①所述活性炭為木質粉狀活性炭；步驟③所述的固定化小球直徑為3-6mm。