[發明專利]一種AOB-ANAMMOX顆粒污泥的培養方法

有效

• 申請號: 201310653597.5
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103601292A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 高大文;叢巖;黃曉麗;王小龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F3/34
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 何強

技術領域

本發明涉及一種顆粒污泥的培養方法。

背景技術

水是人類所必須的不可替代的一種資源，是社會持續發展的重要支柱之一。近幾年來，我國城市化進程發展迅速，并伴隨著工業化的快速發展，導致人們對水的需求量越來越大，然而水污染事件頻頻發生，如太湖藍藻爆發等等，使水資源供給變得更為緊張。其中由于氮磷的過度排放導致水體富營養化的問題尤為突出。

厭氧氨氧化（Anammox）菌的發現使自養生物脫氮技術成為可能。ANAMMOX菌利用亞硝酸鹽作為電子受體氧化氨氮，利用無機碳作為碳源，無需有機物作為碳源，從而實現自養生物脫氮的目的。厭氧氨氧化可節省60%的曝氣量，節省100%的有機碳源。但實際生活污水中亞硝酸鹽氮的含量無法滿足ANAMMOX菌的自養脫氮，導致生活污水脫氮效果不理想。

發明內容

本發明是為了解決現有污水處理中實際生活污水中亞硝酸鹽氮的含量無法滿足ANAMMOX菌的自養脫氮，導致生活污水脫氮效果不理想的問題，而提供的一種AOB-ANAMMOX顆粒污泥的培養方法。

AOB-ANAMMOX顆粒污泥按以下步驟進行培養：

一、EGSB反應器內添加ANAMMOX顆粒污泥，然后通入含氮模擬廢水，并對含氮模擬廢水曝氮氣使進水溶解氧濃度24h內逐漸下降至1.0mg/L；在溫度為33±2℃，水力停留時間為2.3h，EGSB反應器內上升流速為7m/h的條件下培養26～28天；

二、對進入EGSB反應器的含氮模擬廢水進行微氧曝氣，控制溶解氧濃度為1.2±0.3mg/L；在溫度為33±2℃，水力停留時間為2.3h，EGSB反應器內上升流速為7m/h的條件下培養41～43天；

三、對進入EGSB反應器的含氮模擬廢水進行微氧曝氣，曝氣量為150mL/min；在溫度為33±2℃，水力停留時間為2.3h，EGSB反應器內上升流速為7m/h的條件下培養26～28天；

四、對進入EGSB反應器的含氮模擬廢水采用曝氣1h、停止曝氣1h的循環方式進行間歇式微氧曝氣，曝氣量為200mL/min；在溫度為33±2℃，水力停留時間為4h，EGSB反應器內上升流速為7m/h的條件下培養10～12天，即得到AOB-ANAMMOX顆粒污泥；

步驟一中保持含氮模擬廢水中氨氮濃度為240±5mg/L、保持含氮模擬廢水中亞硝酸鹽氮濃度為273±5mg/L；

步驟二中保持含氮模擬廢水中氨氮濃度為240±5mg/L、保持含氮模擬廢水中亞硝酸鹽氮濃度為273±5mg/L；

步驟三中保持含氮模擬廢水中氨氮濃度為240±5mg/L、將含氮模擬廢水中亞硝酸鹽氮濃度由273±5mg/L逐漸降低至0mg/L；

步驟四中將含氮模擬廢水中氨氮濃度逐漸減少至50mg/L、保持含氮模擬廢水中亞硝酸鹽氮濃度為0～25mg/L。

根據圖2觀察到本發明步驟一剛開始氨氮和亞硝酸鹽的去除率明顯下降，只有60%左右，同時硝酸鹽氮的積累也有所下降，分析原因是進水的溶解氧嚴重影響厭氧氨氧化菌的活性，導致其對氮的去除效果下降。從6天開始，氨氮的去除效率上升至90%以上，而亞硝酸鹽氮出現大量的積累，濃度為在150mg/L左右，說明培養系統中的AOB在增長，將部分氨氮氧化為亞硝酸鹽氮。第21天之后氨氮和亞硝酸鹽氮同步去除率達90%以上，推測AOB已經在ANAMMOX顆粒污泥表面生長，消耗進水中的溶解氧，為ANAMMOX提供厭氧環境，從而達到了很好的脫氮效果。同時硝酸鹽氮的生成量也在增加，判斷培養系統中存在一定量的NOB，NOB將亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽氮。

本發明步驟二主要是為了培養成熟的AOB-ANAMMOX顆粒污泥。步驟二整個培養過程中出水氨氮基本保持在40mg/L左右，而出水亞硝酸鹽氮維持在70mg/L左右，處理效果略有下降，主要原因是AOB的數量在增加，大量的氨氮被氧化為亞硝酸鹽氮，使亞硝酸鹽氮有積累，同時AOB包裹在ANAMMOX顆粒污泥表面，對于基質底物在顆粒內部的傳遞有所影響，使ANAMMOX菌的處理效能有所下降。由此推斷已經培養出較為成熟的AOB-ANAMMOX顆粒污泥。

本發明步驟三主要是防止亞硝酸鹽濃度過高抑制ANAMMOX菌的活性，同時使含氮模擬廢水逐漸接近實際生活污水。由圖2可以看出隨著進水亞硝酸鹽氮濃度的降低，氨氮的去除率從80%下降到50%，又逐漸上升到75%，說明AOB和ANAMMOX菌在不斷的適應環境的改變。