恢复厌氧氨氧化菌活性的方法技术

技术编号:14896892 阅读:204 留言:0更新日期:2017-03-29 11:58
本发明专利技术提供了一种恢复厌氧氨氧化菌活性的方法。该方法包括:将活性受损的厌氧氨氧化菌投入到厌氧反应器中,向所述厌氧反应器中添加模拟废水,用氮气吹脱所述厌氧反应器;向所述厌氧反应器中添加联氨,使所述厌氧反应器中联氨的浓度达到设定数值;按照设定培养条件在所述厌氧反应器中培养受损的厌氧氨氧化菌。本发明专利技术的恢复厌氧氨氧化菌活性的方法能将滞留在厌氧氨氧化菌体内的有毒有害物质给清洗出来,避免了这些物质对厌氧氨氧化菌的持续抑制。并且通过向厌氧氨氧化体系中添加联氨,为厌氧氨氧化体系提供了一定量的可利用的电子,能强化厌氧氨氧化菌脱氮各个过程,使受损菌种的活性快速恢复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境微生物领域,具体涉及一种恢复厌氧氨氧化菌活性的方法。
技术介绍
厌氧氨氧化菌作为浮霉菌门的一类厌氧菌,是一种新型的生物脱氮菌,能够在厌氧条件下以NO2--N为电子受体将NH4+-N氧化为氮气,实现两种氮素污染物的同时脱除,其具体的脱氮原理如下:N2H4=N2+4H++4e-(E0′=-0.75V)(3)由于能同时去除氨和亚硝酸盐,无须外加有机碳源,且能够改善硝化反应产酸、反硝化反应产碱均需中和的情况,厌氧氨氧化工艺运行费用比传统生物脱氮工艺节省近40%,然而,厌氧氨氧化菌生长缓慢,对氧气、pH、温度、生长基质等环境条件异常敏感,导致厌氧氨氧化工艺不易启动、容易失活、失活后难以恢复,导致厌氧氨氧化菌的工程化应用比较缓慢,为此,许多学者致力于失活的厌氧氨氧化菌活性快速恢复的研究。联氨(N2H4)是具有生物毒性强的还原剂,在生物氮循环中扮演重要角色,它能抑制好氧氨氧化菌(AOB)和硝化菌(NOB)的活性,却是厌氧氨氧化菌(AnAOB)代谢过程中的中间产物,在厌氧氨氧化菌氮代谢过程中具有重要作用。由式1、2和3可以看出,在厌氧氨氧化体中,NH4+和NO在联氨合成酶(HZS)作用下能产生N2H4,这部分N2H4又在联氨脱氢酶(HH)作用下脱氢转化为N2,同时产生电子,该过程产生的一部分电子经过电子传递链传递给亚硝还原酶(NiR)用于将NO2-还原成NO,另一部电子则在联氨合成酶(HZS)的作用下参与N2H4的再次合成,合成的联氨再次降解产生电子,参与式1和式2的反应,如次循环反复,确保整个脱氮反应持续高效的进行。因此,如果向厌氧氨氧化体系中添加适量的联氨,相当于为体系添加了一定量的电子,理论上可以促进式1和式2的反应的进行,从而提高整个厌氧氨氧化体系的脱氮性能。专利CN102674647A公布了一种厌氧氨氧化菌活性快速恢复方法,该方法通过磁电诱导效应来重新激活失活的厌氧氨氧化菌,其实质是为厌氧氨氧化菌提供了恰当的可利用的能量,诱导周期在10~20天;专利CN103421735公布了一种受损厌氧氨氧化菌群的活性恢复方法,该方法通过添加高丝氨酸内酯类信号分子C6-HSL提高厌氧氨氧化菌的活性和增殖速率,其实质是利用厌氧氨氧化菌的群感效应,通过外加信号分子来诱导整个菌群活性快速恢复。虽然上述两种方法也都通过外加能量的方法使受损的厌氧氨氧化菌种活性快速恢复,但操作繁琐,技术要求高,成本较高,且容易产生二次污染。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种恢复厌氧氨氧化菌活性的方法,以实现有效地恢复厌氧氨氧化菌的活性。为了实现上述目的,本专利技术采取了如下技术方案。一种恢复厌氧氨氧化菌活性的方法,包括:将活性受损的厌氧氨氧化菌投入到厌氧反应器中,向所述厌氧反应器中添加模拟废水,用氮气吹脱所述厌氧反应器;向所述厌氧反应器中添加联氨,使所述厌氧反应器中联氨的浓度达到设定数值;按照设定培养条件在所述厌氧反应器中培养受损的厌氧氨氧化菌。进一步地,所述的将活性受损的厌氧氨氧化菌投入到厌氧反应器中,向所述厌氧反应器中添加模拟废水,用氮气吹脱所述厌氧反应器,包括:取出活性受损的厌氧氨氧化菌,将所述厌氧氨氧化菌用模拟废水冲洗设定次数后添加到厌氧反应器中;向所述厌氧反应器中添加无基质的模拟废水,搅拌,使受损的厌氧氨氧化菌在无基质的模拟废水中处于悬浮状态,静置设定时间后,排除所述厌氧反应器中的上清液,所述无基质的模拟废水为不添加NO2--N和的模拟废水;向所述厌氧反应器中重新添加新配置的模拟废水,用氮气吹脱所述厌氧反应器设定时间。进一步地,所述反应器为续批式反应器SBR或者上流式厌氧反应器UASB。进一步地,所述厌氧氨氧化菌为厌氧氨氧化菌混合培养物或者厌氧氨氧化菌颗粒污泥。进一步地,所述模拟废水包括:0.01g/L的KH2PO4、0.0056g/L的CaCl2·2H2O、1.25g/L的KHCO3、0.3g/L的MgSO4·7H2O、微量元素Ⅰ和Ⅱ各1.25mL/L,进水NO2--N浓度为100~120mg/L,进水浓度为80~100mg/L。进一步地,所述的按照设定培养条件在所述厌氧反应器中培养受损的厌氧氨氧化菌,包括:所述微量元素Ⅰ组成为:EDTA,5g/L和FeSO4,5g/L;所述微量元素Ⅱ组成为:EDTA,15g/L;ZnSO4·7H2O,0.43g/l;CoC12·6H2O,0.24g/l;MnCl2·4H2O,0.99g/l;CuSO4·5H2O,0.25g/l;NaMoO4·2H2O,0.22g/l;NiC12·6H2O,0.19g/l;NaSeO410H2O,0.21g/l;H3BO4,0.014g/l。进一步地,所述的按照设定培养条件在所述厌氧反应器中培养受损的厌氧氨氧化菌,包括:所述设定培养条件包括:温度32~35℃,pH为7.5~8.0,溶解氧DO<0.1mg/l,进水氨氮在80~100mg/l,进水亚硝氮为100~120mg/l,待所述厌氧反应器中的模拟废水中NO2--N浓度低于20mg/l或者NO2--N浓度低于10mg/l后,排出所述厌氧反应器中的上清液,继续向所述厌氧反应器中添加模拟废水和联氨,使厌氧反应器中联氨浓度达到0.2~1.0mM后;按照上述处理过程开始下一周期的厌氧氨氧化菌的培养,直至受损的厌氧氨氧化菌活性完全恢复。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出,本专利技术的恢复厌氧氨氧化菌活性的方法能将滞留在厌氧氨氧化菌体内的有毒有害物质给清洗出来,避免了这些物质对厌氧氨氧化菌的持续抑制。并且通过向厌氧氨氧化体系中添加联氨,为厌氧氨氧化体系提供了一定量的可利用的电子,能强化厌氧氨氧化菌脱氮各个过程,使受损菌种的活性快速恢复。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种恢复厌氧氨氧化菌活性的方法的实现原理示意图;图2为本专利技术实施例提供的一种不同恢复方式下受损厌氧氨氧化菌活性恢复过程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本专利技术,而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/本文档来自技高网
...
恢复厌氧氨氧化菌活性的方法

【技术保护点】
一种恢复厌氧氨氧化菌活性的方法,其特征在于,包括:将活性受损的厌氧氨氧化菌投入到厌氧反应器中,向所述厌氧反应器中添加模拟废水,用氮气吹脱所述厌氧反应器;向所述厌氧反应器中添加联氨,使所述厌氧反应器中联氨的浓度达到设定数值;按照设定培养条件在所述厌氧反应器中培养受损的厌氧氨氧化菌。

【技术特征摘要】
1.一种恢复厌氧氨氧化菌活性的方法,其特征在于,包括:将活性受损的厌氧氨氧化菌投入到厌氧反应器中,向所述厌氧反应器中添加模拟废水,用氮气吹脱所述厌氧反应器;向所述厌氧反应器中添加联氨,使所述厌氧反应器中联氨的浓度达到设定数值;按照设定培养条件在所述厌氧反应器中培养受损的厌氧氨氧化菌。2.根据权利要求1所述的恢复厌氧氨氧化菌活性的方法,其特征在于,所述的将活性受损的厌氧氨氧化菌投入到厌氧反应器中,向所述厌氧反应器中添加模拟废水,用氮气吹脱所述厌氧反应器,包括:取出活性受损的厌氧氨氧化菌,将所述厌氧氨氧化菌用模拟废水冲洗设定次数后添加到厌氧反应器中;向所述厌氧反应器中添加无基质的模拟废水,搅拌,使受损的厌氧氨氧化菌在无基质的模拟废水中处于悬浮状态,静置设定时间后,排除所述厌氧反应器中的上清液,所述无基质的模拟废水为不添加NO2--N和的模拟废水;向所述厌氧反应器中重新添加新配置的模拟废水,用氮气吹脱所述厌氧反应器设定时间。3.根据权利要求1所述的恢复厌氧氨氧化菌活性的方法,其特征在于,所述反应器为续批式反应器SBR或者上流式厌氧反应器UASB。4.根据权利要求1所述的恢复厌氧氨氧化菌活性的方法,其特征在于,所述厌氧氨氧化菌为厌氧氨氧化菌混合培养物或者厌氧氨氧化菌颗粒污泥。5.根据权利要求1所述的恢复厌氧氨氧化菌活性的方法,其特征在于,所述模拟废水包括:0.01g/L的KH2PO4、0.0056g/L的CaCl2·2H2O、1.25g/L的KHCO3、0.3g/L的MgSO4·7H2O、...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚宏马金元左陆珅
申请(专利权)人:北京交通大学
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1