[發明專利]一種快速、大量富集硝化菌的方法及應用

在審

• 申請號: 201710385505.8
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107055816A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 胡筱敏;劉芳;周鑫;趙鑫;林鑫;郭惠宣;游澤華;潘玉瑾
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C12N1/20;C02F101/16
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙)11613
• 代理人: 齊勝杰

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及一種快速、大量富集硝化菌的方法及應用。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，含氮廢水的排放仍然是我國水環境不容忽視的問題。目前，生物脫氮是當今世界最為經濟有效的污水處理技術。生物脫氮工藝中，無論是傳統硝化反硝化工藝脫氮，厭氧氨氧化脫氮工藝，還是新型的短程硝化反硝化脫氮工藝都需要經過硝化作用轉化氨氮。通常脫氮效果較差的污水處理廠活性污泥中硝化菌含量一般不能滿足脫氮要求，且很多污水處理廠升級改造過程中存在施工周期短的情況，為滿足脫氮效果，只有快速富集出高效硝化菌，才能使高效硝化菌在污水處理中得到應用。

然而，現有的一些污水處理過程中富集硝化菌的方法，操作方法復雜，監控檢測的數據較多，勞動量大，耗費的時間較長，所用設備復雜，不適宜大量推廣使用。屈計凝等在《高效硝化細菌的富集技術研究》(《同濟大學學報》1999年第27卷第3期)一文中公開了一種利用氨氮濃度低于300mg/L，有機物濃度在500-1000mg/L范圍內的廢水富集硝化細菌的方法，該方法僅適用于處理低氨氮濃度的廢水，并不適用于處理高氨氮濃度及低碳氮比的廢水。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種快速、大量富集硝化菌的方法，該方法操作簡單，且能夠快速富集高效硝化菌，耗時短，獲得的硝化菌對高氨氮濃度耐受性強，能夠處理低有機物、高氨氮濃度的污水。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一種快速、大量富集硝化菌的方法，包括如下步驟：

1)、在序批式間歇反應器中采用酸堿處理后的粉煤灰作為富集載體，富集培養液以碳酸氫鈉為無機碳源；以氯化銨為氮源，初始氨氮濃度為50mg/L，接種污水處理廠的活性污泥進行富集培養；

2)、每間隔一定時間，更換富集培養液，當培養后的氨氮濃度降至0.5mg/L，更換更高氨氮濃度的富集培養液進行富集培養，如此反復，所更換的富集培養液的氨氮濃度逐漸提高；

3)、當所采用的富集培養液的氨氮濃度為1000mg/L～1200mg/L，且培養后富集培養液中氨氮濃度降至1mg/L時，富集結束。

如上所述的方法，優選地，所述粉煤灰的酸堿處理包括：取電廠粉煤灰，過80～100目篩；分別采用0.5～1.5mol/L鹽酸和0.5～1.5mol/L氫氧化鈉處理8～16h，每次處理后，將所述粉煤灰洗至中性；按此酸堿交替處理三次后烘干備用。

優選地，分別采用0.8～1mol/L鹽酸和0.8～1mol/L氫氧化鈉處理8～12h。

如上所述的方法，優選地，所述粉煤灰的用量為所述反應器體積的15～25％。

如上所述的方法，優選地，所述碳酸氫鈉的濃度為1g/L，初始氯化銨濃度為0.2g/L，反應過程中不斷增加其含量以逐漸提高氨氮濃度；所述富集培養液中還含有0.05g/L氯化鈉，0.04g/L的硫酸鎂，0.02g/L的磷酸氫二鉀，以及1mL/L的微量元素液；

所述微量元素液含有氯化鐵0.75g/L，硫酸銅0.15g/L，硫酸錳0.05g/L，硫酸鋅0.1g/L，EDTA 1g/L，氯化鈷0.1g/L和鉬酸鈉0.05g/L。

如上所述的方法，優選地，步驟1)中，所述活性污泥的濃度為5000～6000mg/L，所述活性污泥的接種量為所述反應器體積的40～55％。

如上所述的方法，優選地，所述富集培養的反應條件為：反應溫度為20～30℃，在線pH控制器通過加入1mol/L碳酸氫鈉溶液調節pH為7.5～8.5，溶解氧為4～6mg/L。

如上所述的方法，優選地，所述每間隔一定時間為12h，采用進培養液0.3h、曝氣10h、沉淀1h、出培養液0.5h、停滯0.2h如此循環進行。

如上所述的方法，優選地，步驟2)中，所述氨氮濃度逐漸提高包括每次更換的富集培養液的氨氮濃度相較上一次的提高30mg/L～100mg/L。

如上所述的方法，優選地，所述粉煤灰的用量為所述反應器體積的20％；所述活性污泥的濃度6000mg/L，曝氣24h后進行接種，接種量為所述反應器體積的50％；所述氨氮濃度逐漸提高，其每次更換的富集培養液的氨氮濃度相較上一次的提高50mg/L或100mg/L。

如上所述述方法富集后的硝化菌在用于處理污水中的應用。更進一步用于處理低碳氮比污水或高氨氮廢水中。

(三)有益效果