[發明專利]一種確定污水處理厭氧氨氧化生物膜最適保存溫度的方法

有效

• 申請號: 201811088026.0
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN110902843B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 王碩;朱引;衣雪松;李激;王燕;鄭俊華
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種確定污水處理厭氧氨氧化生物膜最適保存溫度的方法，屬于環境工程技術領域。本發明方法通過流式細胞術對厭氧氨氧化生物膜中活細胞，凋亡早期細胞，凋亡晚期細胞和死細胞比例進行表征，數小時內即可測得最適保存溫度，并與厭氧氨氧化生物膜活性恢復過程的特征指標進行關聯性分析，驗證了數據的可靠性。運用此方法，可以省略懸浮填料生物膜活性恢復的步驟，氨氮和總氮去除率分別超過90％和85％，實現污水處理廠節地和節能降耗運行效果，同時可以有效縮短厭氧氨氧化生物膜工程化應用啟動時間，維持厭氧氨氧化生物膜工藝長期穩定運行，具有很高的工業可行性。

技術領域

本發明涉及一種確定污水處理厭氧氨氧化生物膜最適保存溫度的方法，屬于環境工程技術領域。

背景技術

污水處理廠進水有機物含量偏低一直是制約總氮達標排放的技術難點，同時隨著污水處理排放標準的提高，大量土地被改擴建工程占用，大量有機碳源被投加到缺氧池中，顯著增加了投資建設和運營成本，進而嚴重影響污水處理廠的節能降耗效果。因此，基于節地目標和低碳源利用的污水脫氮技術被日益重視。厭氧氨氧化技術是指在厭氧條件下，厭氧氨氧化菌利用亞硝態氮氧化氨氮，最終生成氮氣的過程。此工藝無需額外投加碳源，且厭氧氨氧化菌可以較好的附著在懸浮填料上，因此，厭氧氨氧化生物膜法技術對實現基于高效脫氮和節能降耗的污水處理廠運行具有重要意義。

但是在工程實例中厭氧氨氧化菌生長速率較低，代時較長(約15-20d)，如果可以將厭氧氨氧化菌附著在懸浮填料上以形成生物膜，進而培養成熟并予以保存，則可以有效幫助進水碳源較低，土地緊張的污水處理廠在較短時間內啟動運行，并使氨氮和總氮達標排放。溫度是影響微生物活性的重要參數，確定最適于厭氧氨氧化生物膜保存的溫度，有助于簡化厭氧氨氧化生物膜的微生物活性恢復過程，縮短厭氧氨氧化生物膜工程化應用啟動時間，實現節能降耗效果。但現有方法對于最適保存溫度的確定需要將厭氧氨氧化生物膜重新接種于生物反應器中，約需8-35d才能確定厭氧氨氧化生物膜的活性恢復效果，成為制約厭氧氨氧化生物膜工程化應用的關鍵。

發明內容

為了簡化厭氧氨氧化生物膜微生物活性的恢復過程，使污水處理廠氨氮和總氮指標短時間內達標排放，同時實現節地和節能降耗效果。本發明基于流式細胞術對不同溫度條件下保存的厭氧氨氧化生物膜的細胞活性狀態進行表征，通過厭氧氨氧化生物膜活性恢復效果和污泥微生物活性恢復后細胞活性狀態，對流式細胞術的表征結果進行驗證，最終建立基于流式細胞術的確定厭氧氨氧化生物膜最適保存溫度的方法，為污水處理廠高標準污染物排放與節能降耗運行提供技術支撐。

本發明的第一個目的是提供一種確認污水處理厭氧氨氧化生物膜最適保存溫度的方法，所述方法是基于流式細胞術對厭氧氨氧化生物膜的細胞活性狀態進行測定，對比不同溫度保存的厭氧氨氧化生物膜與保存前厭氧氨氧化生物膜的細胞活性狀態的測定結果，以最接近保存前厭氧氨氧化生物膜的細胞活性狀態時保存的溫度作為最適保存溫度。

本發明的一個是實施例，所述厭氧氨氧化生物膜的細胞活性狀態測定包括活細胞、凋亡早期細胞、凋亡晚期細胞和死細胞的含量測定。

本發明的一個是實施例，所述流式細胞術確認最適溫度的步驟包括：

(1)厭氧氨氧化生物膜測試樣液的制備：取污泥脫水濾液處理池中的厭氧氨氧化生物膜，用緩沖液稀釋厭氧氨氧化生物膜樣品，震蕩均勻后，過濾、離心，留用上清液，使用預冷磷酸鹽緩沖液吹洗細胞，重復離心和清洗兩次，再取上清液作為樣品，使用適量10xAnnexin V Binding Buffer混勻制得；

(2)置于流式細胞儀測定各樣液的細胞活性狀態。

本發明的一個是實施例，所述緩沖液包括磷酸鹽緩沖液和胎牛血清。

本發明的一個是實施例，所述磷酸鹽緩沖液包括0.2mol/L磷酸氫二鈉和0.2mol/L磷酸二氫鈉。