[發(fā)明專利]利用MBBR反應器富集甲烷氧化耦合高氯酸鹽還原菌群的方法

有效

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• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106830354B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 趙和平;陳嘉嫻;鐘亮;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;C02F3/28;C12N1/20;C12R1/01;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

本發(fā)明涉及生物降解處理技術，旨在提供一種利用MBBR反應器富集甲烷氧化耦合高氯酸鹽還原菌群的方法。包括：在MBBR反應器中接種ANMO?D菌群；將酸性微量元素溶液、堿性微量元素溶液、CaCl₂、NaHCO₃、5MgSO₄·7H₂O、KH₂PO₄和Na₂HPO₄·12H₂O加入至去離子水中，調節(jié)pH至7，配成培養(yǎng)基；用氮氣曝氣至去除氧氣后引入MBBR反應器中并連續(xù)運行；在進水處引入污水；連續(xù)運行穩(wěn)定后分階段改變引入污水中的污染物濃度，反應器連續(xù)運行穩(wěn)定且污染物降解率維持恒定數(shù)值后，在MBBR反應器中富集了能降解高氯酸鹽的菌群。本發(fā)明所采用的MBBR反應器能為生物膜生長提供良好的微環(huán)境；優(yōu)化后的菌群可以將高氯酸鹽的降解效率從1mg/L提升到5.5mg/L。

技術領域

本發(fā)明屬于生物降解處理技術領域，具體涉及利用MBBR反應器富集甲烷氧化耦合高氯酸鹽還原菌群的方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速發(fā)展以及工業(yè)的發(fā)達，高氯酸鹽作為一種強氧化劑，被廣泛的應用在諸如火箭燃料，煙花，彈藥等制作生成過程中，從而也帶來后續(xù)的污染問題。典型的地下水高氯酸鹽含量為100μg/L，但是在某些情況下，其含量會達到20mg/L或更多。而高氯酸根離子因為跟碘離子具有相近的結構與性質，因而當人們飲用高氯酸鹽含量較高的飲用水時，高氯酸根離子會替代碘離子從而影響到人體所必須的甲狀腺激素的產生而影響到人體的正常發(fā)育。

而目前，利用微生物進行地下水體中的高氯酸鹽還原是具有一定的發(fā)展前景的。利用微生物的生長活動，將高氯酸鹽作為其生產所需的能量來源，同時以甲烷作為碳源，在酶的作用下形成二氧化碳，水和氯離子。在生物體內進行如下的反應：

CH₄+ClO₄^-＝HCO₃^-+Cl^-+H₂O ΔG^0’＝-792KJmol^-1CH₄

由于其最終的代謝產物無污染，而且成本相比較化學處理方法更為低廉，因此如何達成高效的微生物高氯酸鹽降解是很有意義的。

同時，硝酸根是一種氧化陰離子，在地下水中通常和高氯酸根一起。在高濃度的情況下，硝酸根有可能會抑制高氯酸根的還原，所以研究高氯酸根和硝酸根同時高效還原也是具有非常重要的意義的。

目前已知并沒有膜生物反應器可以進行高氯酸鹽的高效還原，主要的高氯酸鹽降解方法由活性炭吸附，離子交換法等物理方法以及化學還原法。相較于這些方法，利用序批式膜生物反應器MBBR(Membrane biofilm batch reactor)去除水中的高氯酸鹽具有成本低，有效期長，降解效果穩(wěn)定等優(yōu)點，適合長時間地處理大量低高氯酸鹽污染的廢水。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術內容是，克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種利用MBBR反應器(序批式膜生物反應器)富集甲烷氧化耦合高氯酸鹽還原菌群的方法。

為解決技術問題，本發(fā)明的具體方案是：

提供一種利用MBBR反應器富集甲烷氧化耦合高氯酸鹽還原菌群的方法，包括下述步驟：

(1)制備無機培養(yǎng)基