[發明專利]一種基于粉末活性炭聯合有機物調控微生物脫氮菌群的方法

在審

• 申請號: 201711261284.X
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108178324A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 倪壽清;葛成浩
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/28;C12N1/20;C12R1/37;C12R1/01;C02F101/16;C02F101/30;C02F103/34;C02F103/36;C02F103/06
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種基于粉末活性炭聯合有機物調控微生物脫氮菌群的方法，該方法將活性厭氧氨氧化污泥、厭氧顆粒污泥以及活性炭粉末加入SAMBR反應器后；通待處理廢水，加有機物進行調控微生物脫氮菌群；本發明的方法可有效馴化厭氧氨氧化工藝中的微生物群落結構，使得馴化后的活性污泥能夠去除含有有機物的含氮廢水：變形菌門成為優勢菌門，氮循環通路中，全程反硝化通路如亞硝酸鹽還原酶，一氧化氮還原酶等酶相關的預測基因相對含量顯著增加，全程反硝化過程得到強化，厭氧氨氧化工藝能夠適應含有機物廢水。

技術領域

本發明涉及一種基于粉末活性炭聯合有機物調控微生物脫氮菌群的方法，屬于廢水微生物處理技術領域。

背景技術

近年來，相比于以硝化-反硝化為基礎的傳統污水處理工藝，以厭氧氨氧化為核心的新型污水脫氮工藝憑借無需外加碳源、無需曝大量空氣、基建成本低等優勢成為各國水環境保護領域的研究熱點。厭氧氨氧化是指在厭氧或缺氧條件下，微生物直接以NH4+-N為電子供體，以NO2--N為電子受體，將NH⁴⁺-N和NO^2--N轉變為N2的生物過程，厭氧氨氧化過程不需要氧氣的參與，屬于完全自養過程，所以與傳統硝化反硝化過程相比，可以節省供氧費用50％，而且不需要外加有機碳源，可以大幅度降低污水脫氮的基建投資和運行成本，同時厭氧氨氧化過程也可以使剩余污泥產生量降至最低，從而節省大量的污泥處置費用。厭氧氨氧化工藝作為一種新型生物脫氮技術備受關注，厭氧氨氧化工藝特別適合處理高氨氮、低碳源污水。厭氧氨氧化反應式為：

厭氧氨氧化菌生長緩慢，細胞產率低，因此難以維持較高生物濃度，即使經過數月的運行建立了厭氧氨氧化功能，仍然由于厭氧氨氧化菌對環境條件的敏感而難以維持反應器的穩定運行，在工業應用過程中，同樣因為厭氧氨氧化菌群對實際污水的適應性差而難以維持長久穩定運行。

同時厭氧氨氧菌容易被有機物所抑制，進而導致厭氧氨氧化工藝不能穩定運行。如何調控厭氧氨氧化工藝中微生物脫氮菌群，使其能夠適應并能處理有有機物的廢水，對厭氧氨氧化工藝的實際應用具有重要意義。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于粉末活性炭聯合有機物調控微生物脫氮菌群的方法。

術語說明：

活性炭：以優質木屑、椰殼、煤質為原料，經炭化加工而成，竹炭炭化溫度為600℃，直徑約2mm，比表面積BET為2455m²g^-1，總孔容積為1.532cm³g^-1，平均孔徑為2.5386nm。具有過濾速度快、吸附性能好、脫色除味能力強、經濟耐用等優點，產品廣泛應用于自來水處理、污水處理領域。

本發明的技術方案如下：

一種基于粉末活性炭聯合有機物調控微生物脫氮菌群的方法，包括：

(1)活性炭清洗、干燥、粉碎步驟；

(2)活性厭氧氨氧化污泥、厭氧顆粒污泥以及活性炭粉末加入SAMBR反應器步驟；

(3)通待處理廢水，加有機物進行調控微生物脫氮菌群步驟；

(4)調控微生物脫氮菌驗證步驟；

所述的步驟(3)通待處理廢水，加有機物進行調控微生物脫氮菌群步驟是：從SAMBR反應器的頂部通入待處理廢水，同時向廢水中加入有機物，控制進水速度，使水力停留時間控制在40-55h；調整溫度及pH，使溫度維持在32-36度，pH保持在7.5±0.2；同時進行曝氮氣，維持厭氧環境進行調控微生物脫氮菌群。

根據本發明優選的，所述的活性炭清洗、干燥、粉碎步驟是：將活性炭用自來水反復沖洗，然后于50℃-60℃的烘箱中干燥10-14h，研磨成粒徑為1-3mm的粉末。