[發明專利]一種耐受納米材料的反硝化污泥的培養方法

有效

• 申請號: 201910314903.X
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110104768B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 金仁村;程雅菲;李桂鳳;張茜;鄭夏萍;蔡爽
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種耐受納米材料的反硝化污泥的培養方法，包括：在反應器內接種反硝化污泥，泵入pH為7.2～7.5的含NO₃^??N進水，在避光、溫度為30～36℃、水力停留時間恒定的條件下運行10～15天；梯度減少反應器水力停留時間，每一梯度運行10～30天，形成反硝化顆粒污泥，記錄此時的反硝化顆粒污泥活性為對照組活性；向進水中加入納米材料，并梯度提高進水中納米材料濃度，每一梯度運行10～15天，運行至反硝化顆粒污泥活性為對照組活性的50％～60％時，停止提高進水中納米材料濃度；向進水中加入磷酸鹽，進水中磷酸鹽濃度為10～15mmol/L，完成培養。本發明所培養的顆粒污泥耐受性明顯增強，胞外聚合物含量高，可抵御其他毒物侵害，且負荷高，脫氮性能穩定。

技術領域

本發明涉及污泥培養技術領域，具體涉及一種耐受納米材料的反硝化污泥的培養方法。

背景技術

引起污泥中毒的有毒物質是指對微生物生理活動具有抑制作用的某些無機質及有機質，主要有鋅、銅、鎳、鉛、鉻等重金屬離子和酚、醛、氰化物、硫化物等非金屬化合物。有毒物質對微生物的毒害作用，有一個量的概念，只有在有毒物質在環境中達到某一濃度時，毒害和抑制作用才顯現出來。污水中的各種有毒物質只要低于這一濃度，微生物的生理功能不受影響。有毒物質的作用還與pH值、水溫、溶解氧、有無其他有毒物質及微生物的數量以及是否經過馴化等因素有關。

隨著污水脫氮的高需求，生物脫氮工藝已廣泛應用于污水處理。反硝化在生物脫氮工藝中扮演了重要的角色，能夠保持穩定實現最佳生物脫氮效率。厭氧污泥有能力形成自固定化顆粒，為污泥的絮凝提供有利的物理和化學條件。

以前的研究也表明，反硝化細菌能夠形成良好沉淀的顆粒污泥。顆粒污泥比絮狀污泥具有更多優勢，如更好的沉降性能、致密的結構和更大的沖擊耐受性，有利于生物量保留，確保反應器高效穩定的運行。

納米技術自二十世紀末至今已逐漸發展為一個新的科學領域。然而，快速發展的納米技術已經導致許多工業領域發生革命性的變化。在新的消費產品的制造和許多工業應用中，納米粒子(NPs)的工程風險已經引起了政府、研究機構和公眾的廣泛關注。由于小尺寸效應、量子效應和大比表面積，以及其他特殊物理和化學性質，生物和納米顆粒之間的相互作用較為復雜。

CuNPs已被廣泛應用于與橡膠、冶煉、發電站和燃料電池相關的工作。納米顆粒在生產過程中的釋放，使用或處置含納米顆粒的產品已被廣泛認可。例如，半導體，衛生和化妝品的需求增加會生產大量含NPs廢水。NPs還可以通過洗澡、洗衣、清潔和雨水從消費品到污水處理廠釋放。最終，納米顆粒存在于在廢水、污水污泥和垃圾填埋場滲濾液中。

目前，NPs對活性污泥系統的影響已成為國際研究熱點。研究NPs的環境歸趨、環境行為以及環境影響對深入開展納米污染控制具有十分重要的意義。因此，NPs對生物處理工藝提出了新的挑戰。

發明內容

針對本領域存在的不足之處，本發明提供了一種耐受納米材料的反硝化污泥的培養方法，提高了反硝化顆粒污泥工藝對高濃度納米材料的耐受性，所培養的顆粒污泥耐受性明顯增強，胞外聚合物含量高，可抵御其他毒物侵害，且負荷高，脫氮性能穩定。

一種耐受納米材料的反硝化污泥的培養方法，包括：

(1)在反應器內接種反硝化污泥，泵入含NO₃^--N的進水，進水pH為7.2～7.5，在避光、溫度為30～36℃、水力停留時間恒定的條件下運行10～15天；

(2)梯度減少反應器水力停留時間，每一梯度運行10～30天，反硝化污泥聚集形成反硝化顆粒污泥，記錄此時的反硝化顆粒污泥活性為對照組活性；

(3)向進水中加入納米材料，并梯度提高進水中納米材料濃度，每一梯度運行10～15天，運行至反硝化顆粒污泥活性為對照組活性的50％～60％時，停止提高進水中納米材料濃度；