[發明專利]一種確定污水處理好氧反硝化菌最適保存溫度的方法

有效

• 申請號: 201811277233.0
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN111006991B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 王碩;石巖;呂慧;李激;王燕
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14
• 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好氧反硝化菌最適保存溫度的方法，屬于環境工程技術領域。本發明方法利用流式細胞術測定不同溫度保存的好氧反硝化菌的細胞活性狀態，將其中細胞活性狀態最接近好氧反硝化菌中試運行時的細胞活性狀態的保存溫度確定為最適保存溫度，測試數據經活性恢復后細胞活性狀態和性能效果驗證可靠。本發明方法可以省略好氧反硝化菌活性恢復的步驟，有效幫助準備采用好氧反硝化技術進行硝態氮和總氮高效去除的污水處理廠實現節能降耗，降低運行成本，其中硝態氮和總氮的去除率分別可達90％和88％以上，同時可以有效縮短好氧反硝化菌工程化應用的啟動時間，維持好氧反硝化工藝長期穩定運行，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好氧反硝化菌最適保存溫度的方法，屬于環境工程技術領域。

背景技術

總氮的穩定高效去除一直是污水處理廠運行的重點和難點，隨著污水處理排放標準的日益提高，研發和推廣應用適宜的脫氮技術尤為重要。由于污水處理廠用地的限制，向缺氧池投加碳源成為大多數污水處理廠提升總氮去除效能的方法，采用這一方法不僅會會顯著增加污水處理的成本，同時也會造成污水中緩慢降解有機物和污泥內碳源的浪費。因此，基于節地目標和零外加碳源的污水脫氮技術被日益重視。好氧反硝化是指在好氧條件下，好氧反硝化菌通過周質硝酸鹽還原酶(perplasmic nitrate reductases)，將好氧池中較高濃度的硝態氮轉化為氮氣的過程。此工藝無需額外投加碳源，只需要將富集了好氧反硝化菌的聚氨酯填料投加至好氧池，通過周質硝酸鹽還原酶的催化作用，實現污水處理廠總氮的穩定達標排放和節能降耗運行。

好氧反硝化菌因具有良好的反硝化能力，一般使其附著在聚氨酯類懸浮填料上生長，以防止其隨好氧池出水而排出，如果將培養成熟的富集了好氧反硝化菌的聚氨酯懸浮填料進行保存，應用于總氮達標存在難度，用地有限的污水處理廠，不僅可以有效縮短污水處理廠總氮達標排放的時間，同時可以有效節省碳源類物質資源。溫度是影響微生物活性的重要參數，確定最適于好氧反硝化菌保存的溫度，有助于簡化好氧反硝化菌的微生物活性恢復過程，縮短好氧反硝化菌工程化應用啟動時間，進而實現節能降耗效果。目前，尚未有針對好氧反硝化菌活性保存和活性恢復的研究，使好氧反硝化菌的工程化應用受到影響。

發明內容

為了簡化好氧反硝化菌微生物活性的恢復過程，使污水處理廠總氮可以短時間達標排放，同時實現節能降耗的效果。本發明基于流式細胞術對不同溫度條件下保存的好氧反硝化菌的細胞活性狀態進行表征，通過好氧反硝化菌活性恢復效果和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好氧反硝化菌最適保存溫度的方法，為污水處理廠總氮穩定達標排放和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定好氧反硝化菌最適保存溫度的方法，所述方法是利用流式細胞術測定不同溫度保存的好氧反硝化菌的細胞活性狀態，將最接近好氧反硝化菌在中試運行中的細胞活性狀態時的保存溫度確定為最適保存溫度；所述好氧反硝化菌細胞活性狀態的測定包括活細胞、凋亡早期細胞、凋亡晚期細胞和死細胞的含量測定。

在本發明的一種實施方式中，所述利用流式細胞術確認最適溫度的方法包括：

(1)好氧反硝化菌測試樣液的制備：用緩沖液稀釋好氧反硝化菌樣品，混合均勻后過濾取沉淀，離心，留用上清液，使用預冷緩沖液吹洗細胞，重復離心和清洗兩次，再取上清液作為樣品，使用適量10x Annexin 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。

在本發明的一種實施方式中，所述緩沖液包括磷酸鹽緩沖液。

在本發明的一種實施方式中，所述緩沖液包括(8～28)％v/v磷酸二氫鈉和(72～92)％v/v磷酸氫二鈉。

在本發明的一種實施方式中，所述緩沖液的pH為7.3～7.6。