[發明專利]一種耐鹽性厭氧氨氧化污泥的脈沖式馴化方法

在審

• 申請號: 202010038757.5
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111170450A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 金仁村;張權;付瑾瑾;范念斯;吳慶元;諶金艷;黃寶成
• 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鹽性厭氧氨氧化污泥的脈沖式馴化方法，包括步驟：(1)在反應器內接種厭氧氨氧化顆粒污泥，泵入進水，進水中NH₄⁺?N和NO₂^??N質量濃度比為1:1，在厭氧、避光、30～36℃條件下運行至穩定；(2)向進水中加入鹽離子，采用脈沖式的方法分階段改變鹽離子的濃度，對耐鹽型厭氧氨氧化細菌進行選擇與富集，每一馴化階段均運行相同時間，以步驟(1)為第一個馴化階段，馴化階段總數不少于5，且第二馴化階段的鹽離子濃度為厭氧氨氧化活性半抑制鹽離子濃度的0.7～1.5倍，第三馴化階段的鹽離子濃度為第二馴化階段的鹽離子濃度的40％～60％，后續各馴化階段逐級提高進水中鹽離子濃度直至達到目標濃度，完成耐鹽性厭氧氨氧化污泥的馴化。

技術領域

本發明涉及污泥馴化技術領域，具體涉及一種耐鹽性厭氧氨氧化污泥的脈沖式馴化方法。

背景技術

城市廢水與工業廢水中氮素的排放是驅動水體富營養化的重要因素。與此同時，許多此類廢水往往又伴隨著較高的鹽度。據不完全統計，在全球所產生的工業廢水中有5％為高鹽度廢水。鹽度的升高會引起滲透壓的升高。超過1％的鹽度即會對微生物產生滲透壓脅迫，從而抑制微生物的代謝活性。這就為含鹽廢水的生物處理進程帶來了挑戰。事實上，含鹽廢水往往通過物理方法進行處理。盡管物理法可以取得良好的處理效果，但其經濟效益卻不盡如人意。

厭氧氨氧化是指在厭氧條件下，以亞硝酸鹽為電子受體，將氨氧化為氮氣的生物反應。與傳統的硝化-反硝化生物脫氮進程相比，厭氧氨氧化工藝在保持高效脫氮的同時無需曝氣、無需外加碳源。這使得厭氧氨氧化工藝被認為是具有廣闊前景的生物脫氮工藝。此外，厭氧氨氧化工藝在高鹽度廢水的脫氮方面也展現出了巨大的潛力。CandidatusScalindua屬的厭氧氨氧化細菌甚至可以在鹽度高達204g NaCl L^-1的環境中生存。

目前，常采用兩種策略以實現基于厭氧氨氧化工藝的高鹽度含氮廢水的脫氮。一種是對淡水型厭氧氨氧化細菌進行耐鹽性馴化，另一種則為海洋型厭氧氨氧化細菌的富集。由于其更廣泛的菌種來源，實際操作中多采用對淡水型厭氧氨氧化細菌進行耐鹽性馴化的方法。耐鹽性馴化是指緩慢增加污水中的鹽度，不斷提升滲透壓至期望值的微生物培養過程。每一次鹽度的增加都意味著一批微生物的淘汰，這直接影響了馴化的結果。因此，馴化策略往往是決定耐鹽性馴化效果的重要因素之一。尋求一種穩定且高效的耐鹽性厭氧氨氧化污泥馴化策略對于高鹽度含氮廢水的生物脫氮進程有著重要的推動意義。

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鹽性厭氧氨氧化污泥的脈沖式馴化方法，通過合理的規劃馴化過程中各階段的鹽度水平，快速地對耐鹽型厭氧氨氧化細菌進行選擇與富集，從而成功地在相同時間下馴化出更多的耐鹽性厭氧氨氧化菌。本發明為基于厭氧氨氧化工藝的高鹽度廢水脫氮進程提供新的方法與思路。

一種耐鹽性厭氧氨氧化污泥的脈沖式馴化方法，包括步驟：

(1)在反應器內接種厭氧氨氧化顆粒污泥，泵入進水，進水中NH₄⁺-N和NO₂^--N質量濃度比為1:1，在厭氧、避光、30～36℃條件下運行至穩定；

(2)向進水中加入鹽離子，采用脈沖式的方法分階段改變鹽離子的濃度，對耐鹽型厭氧氨氧化細菌進行選擇與富集，每一馴化階段均運行相同時間，以步驟(1)為第一個馴化階段，所述馴化階段總數不少于5，且第二馴化階段的鹽離子濃度為厭氧氨氧化活性半抑制鹽離子濃度的0.7～1.5倍，第三馴化階段的鹽離子濃度為所述第二馴化階段的鹽離子濃度的40％～60％，后續各馴化階段逐級提高進水中鹽離子濃度直至達到目標濃度，完成耐鹽性厭氧氨氧化污泥的馴化。