[發明專利]一種耐受苯酚厭氧氨氧化顆粒污泥培養物的培養方法

在審

• 申請號: 201510700437.0
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN105293689A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 施曼玲;戶海燕;沈洋洋;金仁村;陽廣鳳
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;李世玉

(一)技術領域

本發明涉及一種厭氧氨氧化顆粒污泥培養物的培養方法，特別涉及一種耐受苯酚厭氧氨氧化顆粒污泥培養物的培養方法。

(二)背景技術

厭氧氨氧化作為一種新型生物脫氮工藝，以高效低耗的優勢在廢水生物脫氮領域有著廣闊的應用前景。而承擔這一工藝核心角色的是厭氧氨氧化菌。

目前，厭氧氨氧化工藝在廢水處理方面的研究大多集中在模擬無機廢水或高氨氮、低碳氮比的實際廢水。然而幾乎所有實際廢水中均含有數量不一的有機物。厭氧氨氧化菌屬自養微生物，以CO₂為唯一碳源，一般認為有機物對其有抑制作用。苯酚作為重要的有機化工原料，存在于如紙漿廠、紡織業、石油化工廠以及煉焦廠等許多工業廢水中，是常見的四類致毒性有機物之一，能夠通過毒化微生物或是使相應生物酶失活對厭氧氨氧化菌產生抑制，且這種抑制往往是不可逆的。因此，在使用基于厭氧氨氧化培養物的厭氧氨氧化工藝對這些廢水進行脫氮處理時，有可能會面臨厭氧氨氧化菌失活的風險，進而影響處理系統的運行穩定性。

鑒于此，培養耐受苯酚的厭氧氨氧化顆粒污泥對于處理含苯酚的工業廢水大有裨益。盡管已有研究使用焦化廢水處理廠污泥成功富集厭氧氨氧化顆粒污泥，并通過逐步提高焦化模擬廢水中苯酚含量來培養耐受苯酚的厭氧氨氧化顆粒污泥，但這種培養方式歷時較長，在實際廢水處理中沒有明顯優勢。研究發現通過前期逐步降低及后期迅速提高苯酚濃度的方式，能夠使厭氧氨氧化顆粒污泥經歷適應期和馴化期從而快速具備耐受苯酚的能力，且污泥活性較好。

(三)發明內容

本發明的目的是為獲得耐受苯酚的厭氧氨氧化顆粒污泥培養物的培養方法，通過前期逐步降低及后期迅速提高苯酚濃度的方式，能夠使厭氧氨氧化顆粒污泥經歷適應期和馴化期從而快速具備耐受苯酚的能力，且污泥活性較好，為厭氧氨氧化工藝在含酚類化合物的工業廢水，特別是焦化廢水等廢水處理的應用創造了途徑。

本發明采用的技術方案是：

本發明提供一種耐受苯酚厭氧氨氧化顆粒污泥培養物的培養方法，所述方法為：采用上流式厭氧污泥床反應器，以厭氧氨氧化顆粒污泥為接種源，初始運行前檢測微生物活性，以含氨氮和亞硝氮的模擬廢水為進水，在厭氧、避光、溫度為35±1℃、進水pH為8.10±0.14、水力停留時間為0.8～2.0h的條件下培養2～5周至反應器運行穩定后，先以逐步降低濃度方式向進水中加入苯酚，繼續培養至反應器內微生物活性為初始運行穩定時厭氧氨氧化顆粒污泥生物活性的65％～75％；然后以迅速提高濃度的方式向進水中加入苯酚，繼續培養至反應器內顆粒污泥活性達到反應器運行穩定后首次添加苯酚后活性的4～5倍，即獲得耐受苯酚的厭氧氨氧化顆粒污泥培養物；所述的模擬廢水組成為：氨氮70～280mg·L^-1，亞硝氮70～280mg·L^-1，KH₂PO₄5～20mg·L^-1，CaCl₂·2H₂O1～10mg·L^-1，MgSO₄·2H₂O200～400mg·L^-1，KHCO₃800～1500mg·L^-1，溶劑為水；所述的苯酚每次加入量以進水中苯酚質量終濃度計為12.5～50mg·L^-1；所述厭氧氨氧化顆粒污泥以揮發性固體濃度VSS計的生物量為12～30g·L^-1。

進一步，所述苯酚采用前期逐步降低及后期迅速提高濃度的方式加入，加入量以進水中苯酚的質量終濃度計，所述前期逐步降低苯酚濃度的降低幅度為50％；所述后期迅速提高苯酚濃度是指向進水中添加苯酚使進水中苯酚的質量終濃度與反應器運行穩定后首次加入苯酚的質量終濃度相同。

更進一步，所述苯酚加入方法為：前期首次向進水中加入苯酚使其質量終濃度為50mg·L^-1，35±1℃培養3周，第二次向進水中添加苯酚使其質量終濃度為25mg·L^-1，35±1℃培養2周，逐步降低進水中苯酚濃度繼續培養至反應器內微生物活性為初始運行穩定時厭氧氨氧化顆粒污泥生物活性的65％～75％；然后向進水中加入苯酚使其質量終濃度為50mg·L^-1，35±1℃繼續培養3周至反應器內微生物活性為反應器運行穩定后首次添加苯酚后厭氧氨氧化顆粒污泥生物活性的4～5倍。