[發明專利]一種反硝化聚磷菌強化人工濕地處理農村生活污水的方法

有效

• 申請號: 201210269870.X
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102757132A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 裴海燕;胡文容;邵媛媛;孟盼盼;李政
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

技術領域

本發明涉及一種反硝化聚磷菌強化人工濕地處理生活污水的方法，屬于環保技術領域。

背景技術

我國是農業大國，農村面積占全國土地總面積的57.59%。“十二五”規劃（2011）中明確提出要大力推進農村環境綜合整治，強調要加強農村飲用水水源地保護、農村河道綜合整治和水污染綜合治理。與城市相比，農村經濟實力薄弱、基礎設施建設差，農村污水處理工藝落后。采用成本低，運行簡單，易于管理的處理工藝，可以實現農村生活污水的循環利用，節約水資源，同時還能有效改善村鎮居民的生活環境衛生狀況，對于推進新農村建設和環境資源的可持續發展具有重大的戰略意義。

人工濕地是一種由人工建造和監督控制的，與沼澤地類似的地面，它利用自然生態系統中的物理、化學和生物的三重協同作用來實現對污水的凈化。據國外資料報道，一般人工濕地的工程造價和運行費用僅為傳統二級活性污泥法的1/10-1/2，單位污水耗電和污水處理費用明顯低于傳統污水處理廠。人工濕地系統中，微生物的活動是廢水有機物降解的主要因素，是吸收和降解污染物的主要生物群體和承擔者。在氮的去除方面起主要作用的是氨化細菌、亞硝化細菌和反硝化細菌，微生物的反硝化是人工濕地脫氮的主要作用。磷的去除主要通過植物和部分微生物的吸收利用以及濕地基質的吸附。

人工濕地系統是一個完整的生態系統，它形成了內部的良好循環并具有較好的經濟效益和生態效益。然而人工濕地本身也存在不足之處，比如占地面積大，水力停留時間長，處理效果受溫度變化和植物生長成熟程度影響大，缺乏最優化設計規范和參數，有潛在的疾病傳播媒介等，因此需要進一步的改進和完善。國內外長期實踐工程表明，人工濕地對有機物的去除率較高，但對氮磷的去除率偏低且不穩定，在現有人工濕地技術基礎上進一步改進，強化其脫氮除磷效率才能更好的發揮作用。研究表明，增大濕地面積、增設預處理工藝、外加曝氣和更換基質填料等方法能夠提高人工濕地的氮磷去除效率，但同時也帶來了運行成本增加、工藝管理不便的弊端，對于經濟基礎薄弱的農村來說難以實施。

夏季人工濕地中植物生長茂盛，水體中微生物活動旺盛，能夠更好的利用污水中的有機物，氮磷元素，對污水具有良好的凈化作用。然而秋季時，濕地植物成熟，為防止植物體內吸收的氮磷等營養元素再次進入水體，需進行作物收割處理。隨著氣溫降低，濕地系統中微生物的代謝作用減弱，因此在秋季通過增加植物根際優勢微生物的數量，強化植物和微生物對目標污染物的協同去除作用，是一條經濟、高效的污染治理新技術。對于經濟基礎薄弱的農村來說，采用生物技術強化人工濕地來增強污染治理力度，是提高氮磷去除率、節省治污成本的最佳途徑。直接增加根際微生物的數量已經成為提高濕地處理效果的發展趨勢。

目前國外有利用微生物制劑處理有機廢水，國內有利用共生復合微生物處理城市污水的應用，鑒于優勢菌強化人工濕地工藝在村鎮生活污水中的廣闊的應用前景，并結合我國農村的經濟生活現狀，本發明人經反復研究和實踐，發現：利用微生物強化技術將反硝化聚磷菌Pseudomonas?oleovorans?CL-3投加到人工濕地系統中，來增加根際脫氮菌群的數量，強化植物和微生物的協同作用，有效凈化生活污水。同時配以適當工藝處理，使得人工濕地處理后的廢水中的COD、氨氮和總磷的含量指標達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準。

發明內容

本發明的目的在于：提供了一種反硝化聚磷菌強化人工濕地處理農村生活污水的方法。所述的人工濕地通過投加反硝化聚磷菌，能夠使農村生活污水經人工濕地處理的出水的COD、氨氮和總磷的含量指標達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。

本發明首先提供了一株反硝化聚磷菌，該菌株命名為Pseudomonas?oleovorans?CL-3，屬于假單胞菌屬的食油假單胞菌，已于2012年6月13日保藏于中國典型培養物保藏中心，其保藏編號為：CCTCCM2012226。

其菌學特征為：細胞呈長桿狀，直徑約為(0.25-0.375)×(2.0-3.0)μm；菌落乳白色，邊緣有一塊凸出、中間凸，有同心圓、有光澤；革蘭氏染色為陽性；異染顆粒染色時有黑色聚磷顆粒物質；最適溫度為30℃；pH在7.0~9.0之間時，有良好的脫氮能力，最適pH為7.0。

使用前用反硝化培養基活化菌株：將保藏培養基斜面上保存的食油假單胞菌CL-3，用接種環刮取1環菌苔，接種入裝有200mL反硝化培養基的250mL錐形瓶中，30℃恒溫培養箱靜置培養12h，即可獲得菌株。