[發(fā)明專利]一種利用異養(yǎng)反硝化顆粒污泥快速啟動(dòng)自養(yǎng)型氨氧化的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010172314.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN111422993B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江進(jìn);胡穎斌;李寧;王楨;許燕濱;潘漢平;曹節(jié)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/34
• 分類號(hào): C02F3/34;C02F3/28;C02F101/16
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 姚招泉

本發(fā)明公開了一種利用異養(yǎng)反硝化顆粒污泥快速啟動(dòng)自養(yǎng)型氨氧化的方法，所述方法包括如下步驟：S1.在生物反應(yīng)器內(nèi)接種反硝化顆粒污泥，培養(yǎng)異養(yǎng)反硝化菌；S2.調(diào)節(jié)所述生物反應(yīng)器的進(jìn)水中成分和/或含量從而馴化、富集厭氧氨氧化菌或厭氧鐵氨氧化菌，啟動(dòng)自養(yǎng)型氨氧化。本發(fā)明通過將異養(yǎng)反硝化菌與厭氧氨氧化菌或厭氧鐵氨氧化菌共生培養(yǎng)，反硝化顆粒污泥產(chǎn)生信號(hào)分子，能夠使生物反應(yīng)器內(nèi)的厭氧氨氧化菌或厭氧鐵氨氧化菌快速馴化、富集，促進(jìn)自養(yǎng)型厭氧氨氧化菌或厭氧鐵氨氧化菌主導(dǎo)的顆粒污泥快速形成過程，實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)自養(yǎng)型氨氧化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水生物脫氮處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種利用異養(yǎng)反硝化顆粒污泥快速啟動(dòng)自養(yǎng)型氨氧化的方法。

背景技術(shù)

氮素是我國(guó)水環(huán)境污染控制的重要指標(biāo)，增加氮素轉(zhuǎn)化途徑和提高總氮轉(zhuǎn)化效率仍是氮素污染控制重要的研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的生物脫氮工藝以傳統(tǒng)的硝化/反硝化為理論依據(jù)，硝化作用是在好氧曝氣條件下，依靠氨氧化菌(AOB)將氨氮氧化為亞硝酸鹽，再通過亞硝酸鹽氧化菌(NOB)將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽；反硝化作用，即在缺氧條件下，將硝酸鹽或亞硝酸鹽還原為氮?dú)?。這種硝化/反硝化過程的主要缺點(diǎn)是：①硝化過程需氧量高、能耗大，其曝氣用電消耗占污水處理廠總耗電量的60％以上；②反硝化過程需要外加有機(jī)碳源，增加運(yùn)行成本；③脫氮過程容積脫氮效率低(0.5kg N/(m³/d))，導(dǎo)致反應(yīng)池占地面積大，基建投資高；因此，研發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的新型生物脫氮技術(shù)成為水體氮素污染控制領(lǐng)域中的難點(diǎn)。

厭氧氨氧化和厭氧鐵氨氧化同屬于自養(yǎng)型脫氮技術(shù)，與傳統(tǒng)的硝化/反硝化工藝相比，具有能耗低、污泥產(chǎn)生量少、無需外加碳源、脫氮負(fù)荷高等優(yōu)勢(shì)。厭氧氨氧化以厭氧氨氧化菌為主要功能菌群，以氨氮作為電子供體，亞硝酸鹽作為電子受體，將兩者還原為氮?dú)?，其化學(xué)計(jì)量式如下：

NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.066HCO₃^-+0.13H⁺→1.02N₂+0.26NO₃^-+0.066CH₂O_0.5N_0.15+2.03H₂O

厭氧鐵氨氧化以厭氧鐵氨氧化菌為主要功能菌群，以氨氮作為電子供體，鐵氧化物作為電子受體，在缺氧條件下實(shí)現(xiàn)氨的氧化。

但是，這兩種自養(yǎng)型氨氧化反應(yīng)同時(shí)存在啟動(dòng)過程緩慢，功能細(xì)菌培養(yǎng)困難的問題，嚴(yán)重制約自養(yǎng)脫氮技術(shù)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。

所以，需要開發(fā)出促進(jìn)自養(yǎng)型厭氧氨氧化菌或厭氧鐵氨氧化菌主導(dǎo)的顆粒污泥快速形成的方法，實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)型氨氧化的快速啟動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的自養(yǎng)型氨氧化反應(yīng)啟動(dòng)過程缺陷，提供一種利用異養(yǎng)反硝化顆粒污泥快速啟動(dòng)自養(yǎng)型氨氧化的方法，提供的方法利用反硝化污泥顆粒產(chǎn)生的內(nèi)源信號(hào)分子促進(jìn)厭氧氨氧化菌或厭氧鐵氨氧化菌的生長(zhǎng)，增加其生物量，從而實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)型氨氧化的快速啟動(dòng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種利用異養(yǎng)反硝化顆粒污泥快速啟動(dòng)自養(yǎng)型氨氧化的方法，所述方法包括如下步驟：

S1.在生物反應(yīng)器內(nèi)接種反硝化顆粒污泥，培養(yǎng)異養(yǎng)反硝化菌；

S2.調(diào)節(jié)所述生物反應(yīng)器的進(jìn)水中成分和/或含量從而馴化、富集厭氧氨氧化菌或厭氧鐵氨氧化菌，啟動(dòng)自養(yǎng)型氨氧化。

厭氧氨氧化菌是一類能夠?qū)H₄⁺-N和NO₂^--N轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾奈⑸铩捬蹊F氨氧化菌是一類能夠利用Fe(Ⅲ)將NH₄⁺-N氧化為氮?dú)獾奈⑸铩?/p>