[發(fā)明專利]一種耐低溫硝化菌群中溫富集培養(yǎng)及其低溫應用的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410312938.7
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104164386A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 譚周亮;陳茂霞;周后珍;李旭東
• 申請（專利權）人: 中國科學院成都生物研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于氮污染治理技術領域，具體涉及到一種耐低溫硝化菌群中溫富集培養(yǎng)及其低溫應用的方法。?

背景技術

根據(jù)《2012年中國環(huán)境狀況公報》，我國污水排放總量達到684.6億噸，氨氮排放量達到253.6萬噸，這嚴重危害我國環(huán)境與人民健康生活。傳統(tǒng)自養(yǎng)好氧硝化是目前污水處理采用的最為廣泛和經(jīng)濟有效的氨氮治理方式(Metcalf,I.N.C.,Eddy,H.,2003.Wastewater?engineering；treatment?and?reuse?fourth?ed.McGraw-Hill.New?York)。然而，自養(yǎng)硝化菌生長速率慢，對眾多環(huán)境條件敏感等缺點導致硝化速率極易受限(Delatolla,R.Nitrifying?biofilms?at?cold?temperatures:Kinetics?and?in-situ?characterization(Doctor?thesis),McGill?University,Montreal,Quebec,Canada,2009)。?

其中，溫度是硝化作用主要的影響因素。當溫度小于15℃時硝化速度明顯下降；低于5℃時硝化細菌的生命活動幾乎停止(Eric?Williamson.Cold?Climate?Performance?Analysis?of?On-Site?Domestic?Wastewater?Treatment?Systems[J].Water?Environment?Research；2010,82:512)。我們的研究發(fā)現(xiàn)，當溫度從25℃降至20℃后，活性污泥的氨氮降解量和好氧呼吸量分別降低了27.79％和11.63％；當溫度從20℃降低至10℃時，氨氮降解量和好氧呼吸量分別降低了58.19％和40.98％(何樂韻.低溫沖擊下硝化菌抗氧化酶系統(tǒng)響應機制研究[D].西南交通大學,2013.)。而我國北方冬季氣候寒冷，氣溫一般在0℃以下，平均水溫5℃左右。因此，很多寒冷地區(qū)污水處理廠在冬季時硝化作用受到極大沖擊，氨氮處理能力和活性污泥沉降性能下降，直接影響出水水質(zhì)。?

國內(nèi)外針對低溫氨氮治理問題，已有從不同方面出發(fā)的低溫硝化的專利，具體如下表所示。?

因此，現(xiàn)階段廢水低溫氨氮處理領域?qū)＠饕獜墓に嚒⒎磻鳌⒀b置到菌劑開發(fā)來解決低溫下效果下降的問題，其中工藝、反應器、裝置的改進都面臨成本高的問題，低溫硝化菌劑的開發(fā)是從根本上解決問題，成本相對較低，但還是總體存在以下缺點，阻礙了硝化菌劑的實際工程應用。?

(1)硝化菌劑通常的獲得方法為傳統(tǒng)方法：先通過富集、分離純化、篩選獲得純菌再配合培養(yǎng)與擴大生產(chǎn)，步驟繁瑣(北京桑德環(huán)保集團有限公司.硝化細菌菌劑及其制備方法:中國發(fā)明專利.CN101792715A[P].2010-08-04；中國科學院微生物研究所.一種低溫硝化菌劑及其用途:中國發(fā)明專利.CN1509991A[P].2004-07-07；河南亞神環(huán)保科技有限公司.一種高效微生物菌群組合劑的生產(chǎn)方法:中國發(fā)明專利.CN101029298A[P].2007-09-05；遼寧北方環(huán)境保護有限公司.一宗耐低溫硝化細菌的篩選方法:中國發(fā)明專利.CN102286390A[P].2011-12-21)。?

(2)低溫硝化菌劑的馴化方法通常是直接采用低溫或采用緩慢降低的方法，所需時間較長。如赫俊國的低溫硝化菌劑在低溫馴化階段所需時間至少60天(哈爾濱工業(yè)大學.一種固定化耐冷硝化細菌的制備方法:中國發(fā)明專利.CN102070251A[P].2011-05-25)；趙軍的耐低溫硝化菌的馴化時間需要17～34天(遼寧北方環(huán)境保護有限公司.一宗耐低溫硝化細菌的篩選方法:中國發(fā)明專利.CN102286390A[P].2011-12-21)。?

(3)采用高溫馴化的方法，需要較高熱量消耗。如王淑瑩在一種強化低溫生物硝化效果的裝置與方法中采用裝置的硝化液培養(yǎng)溫度達到30℃(北京工業(yè)大學.一種強化低溫生物硝化效果的裝置與方法:中國發(fā)明專利.CN103382051A[P].2013-11-0)。?

綜上，現(xiàn)有低溫硝化菌劑在制備過程中繁瑣的步驟和較長的前期馴化時間，導致了菌劑從獲得、生產(chǎn)到應用需要較高的時間成本與經(jīng)濟成本。因此，研究簡單、快速的硝化菌劑獲?得與培養(yǎng)方法在廢水氨氮治理乃至我國環(huán)境保護事業(yè)上具有重要意義。?

發(fā)明內(nèi)容