[發明專利]地表水環境氨氮去除方法

有效

• 申請號: 201711004807.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107651757B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 孟溪;程寒飛;駱守鵬;趙丹
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司;中冶華天南京工程技術有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C12N1/00
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所(普通合伙) 11325
• 代理人: 張岱

本發明公開一種地表水環境氨氮去除方法。所述的方法包括下述步驟：檢測富營養化水體水質的碳氮比；如果檢測出的碳氮比小于預定值，則第一硝化菌群和第二硝化菌群聯合使用；如果檢測出的碳氮比小于預定值，則第一硝化菌群和第三硝化菌群聯合使用。本發明的方法可以降解水體中氨氮濃度，針對性地應對不同碳氮比水體環境。

技術領域

本發明屬于微生物菌劑制備領域，涉及應用于水體氨氮降解的硝化菌的富集及菌劑的制備方法。

背景技術

隨著工農業的快速發展，水體中氨氮污染已不容忽視。氨氮對于水體生態危害較大，其濃度過高不僅會造成水體富營養化，形成湖泛，而且其所形成的游離氨具有較強毒性，對水生生物以及人類健康都有著巨大危害。

水體中的氨氮可通過氨氧化菌氧化生產亞硝酸根，繼而再通過硝化菌氧化生成硝酸根。根據最新的研究結果，水體中的氨氮也可通過“全程氨氧化菌”直接氧化生成硝酸根。參與氨氮硝化過程的微生物大多為化能自養菌，且多數為不可純培養類型。雖然化能自養菌代時長，生長緩慢，發酵培養障礙多且難度大，但由于其高效的單體硝化速率，且不依賴有機碳源的濃度，因此化能自養型硝化菌十分適合自然水體氨氮降解。化能自養型的氨氧化微生物包括氨氧化細菌和氨氧化古生菌，而自養型的硝化菌則主要由硝化球菌和硝化桿菌等類群。他們都以二氧化碳為碳源，通過氧化氨氮或亞硝酸鹽獲得能量進行生長代謝。雖然化能自養菌類的硝化菌具有降解速率快，無需有機碳等多個優點，但由于其能量利用率較低，代時長，增長慢，其產量或許很難滿足水質改善的工程使用。

對于異養類型的微生物來講，如芽孢桿菌等，他們通過同化作用，吸收環境中的碳源和氮源，從而達到降低水中氨氮的目的。雖然這些微生物單體氨氮去除速率較化能自養類型的硝化菌慢很多，且需要吸收有機碳，但這類微生物代時短，產量大，非常適合目前大規模水環境生態治理工程的需求。

對于微生物生長來說，碳氮比是一個關鍵的影響，根據微生物細胞元素組成，其碳氮比大約為16:1，而且碳源物質還要參與呼吸代謝，供給能量。如果環境中營養物質碳氮比較低的話，則會造成菌體代謝緩慢，當碳源消耗完畢后，環境中仍剩余氮源無法被同化吸收。污水處理工藝中，也常通過添加碳源(如乙酸鈉等)來降解含氮物質。

自然水體(河道、湖泊)由于收到污染輸入的影響，其碳氮比范圍較大。對于碳氮比較高的水體，通過異養同化類菌劑的投加，結合曝氣便可有效去除COD(化學需氧量)以及總氮。而對于碳氮比較低的水體，異養菌受碳源濃度較低制約，不利于氨氮的去除。自養類的硝化菌便可發揮其代謝特點，同化大氣中二氧化碳作為碳源，持續的氧化氨氮，去除水體污染。

常見的硝化菌劑大多為單一菌種或由幾種純菌復配而成。菌株確定的微生物制劑便于發酵生產以及品質控制，但就氨氧化及硝化功能來講，共生菌群所達到的效果要強于單一菌株。例如氨氧化古生菌在環境中參與了較高比例的氨氧化，但由于其缺乏三羧酸循環中一些必需酶，因而其生長代謝需要其他菌體為其代謝產生相關中間代謝產物。另外，自然水體(河道、湖泊)不同于反應器，很多理化條件不可控，且存在較多變量，純菌可能受限于復雜多變的自然環境，且在發酵生產過程中易污染雜菌，使得工藝制備程序繁瑣及成本的提高。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明的目的在于提供一種簡便、高效的地表水環境氨氮去除方法，該方法應對不同水體狀況針對性地應對不同碳氮比水體環境。

為達到上述目的，本發明地表水環境氨氮去除方法，包括下述步驟：檢測富營養化水體水質的碳氮比；

如果檢測出的碳氮比小于預定值，則使用上述權方法制備的第一硝化菌群和第二硝化菌群聯合使用；

如果檢測出的碳氮比大于預定值，則使用上述方法制備的的第一硝化菌群和第三硝化菌群聯合使用。

較佳的，所述的第一硝化菌群是按下述方法制備的：

1)采集自然水體中的底泥,制作成底泥懸濁液；