[發明專利]甲烷氧化耦合高氯酸鹽還原菌群的富集方法及應用有效
| 申請號： | 201611246493.2 | 申請日： | 2016-12-29 |
| 公開（公告）號： | CN106698676B | 公開（公告）日： | 2020-08-14 |
| 發明（設計）人： | 趙和平;鐘亮;陳嘉嫻;呂盤龍;溫麗蓮;張吟 | 申請（專利權）人： | 浙江大學 |
| 主分類號： | C02F3/34 | 分類號： | C02F3/34;C02F101/12;C02F101/16 |
| 代理公司： | 杭州中成專利事務所有限公司 33212 | 代理人： | 周世駿 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 甲烷 氧化 耦合 氯酸鹽 還原 富集 方法 應用 | ||
1.一種利用甲烷氧化耦合高氯酸鹽還原菌群降解處理含高氯酸鹽污水的方法，其特征在于，包括下述步驟：
(1)制備無機培養基
將1mL酸性微量元素溶液、1mL堿性微量元素溶液、1mg CaCl2、0.3g NaHCO3、5mgMgSO4·7H2O、0.2g KH2PO4和0.4g Na2HPO4·12H2O加入至1升去離子水中，用HCl調節pH至7，配成培養基；
所述酸性微量元素溶液是指：每升溶液含100mmol/L HCl、2.085g FeSO4·7H2O、68mgZnSO4·7H2O、14mg H3BO3、120mg CoCl2·6H2O、500mg MnCl2·4H2O、320mg CuSO4、95mgNiCl2·6H2O，余量為水；
所述堿性微量元素溶液是指：每升溶液含10mmol/L NaOH、67mg SeO2、50mg Na2WO4·2H2O、242mg Na2MoO4·2H2O，余量為水；
(2)初始接種源富集
在中空纖維膜生物反應器中接種10mL ANMO-D菌群；該ANMO-D菌群中含有按質量占比計算的下述菌種：β-變形菌2.88％、α-變形菌4.29％、γ-變形菌3.27％、酸桿菌0.73％、綠菌1.11％，余量是非富集對象的雜菌；
向步驟(1)所得的無機培養基中添加亞硝酸鹽至培養基中含氮量為2mg/L，然后通過泵引入至中空纖維膜生物反應器的進水中；每兩天供給一次，每次供給的量為5L，使中空纖維膜生物反應器進水中的亞硝酸鹽濃度維持恒定；連續供給40天后停止引入培養基，直至NO2-被完全還原，得到接種了初始菌群的中空纖維膜生物反應器；
(3)反應階段
在步驟(1)所得的無機培養基中添加ClO4-直至其濃度為5.5mg/L，然后引入至接種了初始菌群的中空纖維膜生物反應器中并連續運行；整個過程中控制溫度為29℃，進水速率為0.5mL/min，半保留時間為130min，甲烷分壓為15psi；運行10天后，該中空纖維膜生物反應器中即富集了能降解高氯酸鹽的菌群；
(4)按步驟(1)制備無機培養基，用氮氣曝氣至去除氧氣；
(5)將步驟(4)所得無機培養基引入至步驟(3)所得富集了菌群的中空纖維膜生物反應器中并連續運行；在進水處引入含高氯酸鹽的污水，且ClO4-在引入總量中的濃度為5.5mg/L；整個過程中控制溫度為29℃，進水速率為0.5mL/min，半保留時間為130min，甲烷分壓為15psi。
2.一種利用甲烷氧化耦合高氯酸鹽還原菌群降解處理含高氯酸鹽和硝酸鹽污水的方法，其特征在于，包括下述步驟：
(1)制備無機培養基
將1mL酸性微量元素溶液、1mL堿性微量元素溶液、1mg CaCl2、0.3g NaHCO3、5mgMgSO4·7H2O、0.2g KH2PO4和0.4g Na2HPO4·12H2O加入至1升去離子水中，用HCl調節pH至7，配成培養基；
所述酸性微量元素溶液是指：每升溶液含100mmol/L HCl、2.085g FeSO4·7H2O、68mgZnSO4·7H2O、14mg H3BO3、120mg CoCl2·6H2O、500mg MnCl2·4H2O、320mg CuSO4、95mgNiCl2·6H2O，余量為水；
所述堿性微量元素溶液是指：每升溶液含10mmol/L NaOH、67mg SeO2、50mg Na2WO4·2H2O、242mg Na2MoO4·2H2O，余量為水；
(2)初始接種源富集
在中空纖維膜生物反應器中接種10mL ANMO-D菌群；該ANMO-D菌群中含有按質量占比計算的下述菌種：β-變形菌2.88％、α-變形菌4.29％、γ-變形菌3.27％、酸桿菌0.73％、綠菌1.11％，余量是非富集對象的雜菌；
向步驟(1)所得的無機培養基中添加亞硝酸鹽至培養基中含氮量為2mg/L，然后通過泵引入至中空纖維膜生物反應器的進水中；每兩天供給一次，每次供給的量為5L，使中空纖維膜生物反應器進水中的亞硝酸鹽濃度維持恒定；連續供給40天后停止引入培養基，直至NO2-被完全還原，得到接種了初始菌群的中空纖維膜生物反應器；
(3)反應階段
在步驟(1)所得的無機培養基中添加ClO4-直至其濃度為5.5mg/L，然后引入至接種了初始菌群的中空纖維膜生物反應器中并連續運行；整個過程中控制溫度為29℃，進水速率為0.5mL/min，半保留時間為130min，甲烷分壓為15psi；運行10天后，該中空纖維膜生物反應器中即富集了能降解高氯酸鹽的菌群；
(4)按步驟(1)制備無機培養基，用氮氣曝氣至去除氧氣；
(5)將步驟(4)所得無機培養基引入至步驟(3)所得富集了菌群的中空纖維膜生物反應器中并連續運行；在進水處引入含高氯酸鹽和硝酸鹽的污水，且ClO4-在引入總量中的濃度為1mg/L，NO3-在引入總量中的濃度為4mg/L；整個過程中控制溫度為29℃，進水速率為0.5mL/min，半保留時間為130min，甲烷分壓為15psi。
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