一种硝化反硝化型生物絮团培养方法技术

本发明专利技术公开了一种硝化反硝化型生物絮团培养方法，通过逐步降低生物絮团系统中碳源添加量，逐步提高硝化细菌占比，从而实现养殖水处理从异养同化向自养硝化途径转变，同时利用残饵粪便中所含化学需氧量COD作为反硝化碳源，以使硝化作用产生的

【技术实现步骤摘要】
一种硝化反硝化型生物絮团培养方法
本专利技术涉及养殖水高效脱氮处理领域，特别是涉及一种硝化反硝化型生物絮团培养方法。
技术介绍
利用微生物的同化、硝化、反硝化等作用，生物絮团对养殖过程残饵粪便及等对养殖生物有害的次级代谢产物进行高效转化吸收，实现养殖水质净化，有利于水产养殖业的健康可持续发展。现有的生物絮团培养大多采用定期添加碳源的方式，通过控制C/N大于15，使得异养微生物在生物絮团中占优势，对养殖水中有害物质的处理以同化作用为主。这种方式对碳源的需求量非常大，大大增加了养殖成本。在水产养殖系统中，超过25％投喂饲料以残饵粪便等固体废弃物的形式排入水体中，此类固体废弃物可生化性好，经微生物水解，释放占饲料39％-44％化学需氧量COD，可作为异养微生物的内源性碳源。通过逐步降低生物絮团系统中碳源添加量，有利于提高硝化细菌占比，可以实现养殖水处理从异养同化向自养硝化途径转变；同时利用残饵粪便中所含化学需氧量COD作为反硝化碳源，以使硝化作用产生的NO3--N维持在较低水平，具有经济节约的优点，但目前，仍然没有出现培养效果较好的硝化反硝化型生物絮团培养方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种培养效果好的硝化反硝化型生物絮团培养方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种硝化反硝化型生物絮团培养方法，包括以下步骤：1)往培养装置中进水，后从实际养殖系统中将生物絮团接种到培养装置中；2)设定自动投料装置的参数，定期向培养装置中投喂饲料和糖分，使得水体的碳氮比例值维持在15以上；3)实时监测培养装置中水体的pH值和溶氧量，通过调节使得pH值维持在7.0～8.5之间，溶氧量维持在4.0mg/L以上；4)取样检测培养装置中水体的和的浓度，当的浓度维持在1mg/L以下，的浓度维持在0.5mg/L以下，而的浓度开始逐渐增加时，利用潜水搅拌装置对水体进行缺氧搅拌；5)利用排泥泵排出培养装置中的部分生物絮团，并通过进水泵补充水量；6)重复步骤2)～步骤5)，并逐步减少步骤2)中糖分的添加量，直至培养装置中水体的碳氮比例值小于或等于实际养殖系统的碳氮比例值，培养完成。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤1)中，培养装置为序批式反应器。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤1)中，接种后的培养装置中的生物絮团的浓度维持在1000mg/L～5000mg/L。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤5)中，排出培养装置中的部分生物絮团，控制培养装置中的污泥龄在10～40天。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤4)中，的浓度维持在50mg/L以下。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤3)中，缺氧搅拌的时间为每天1～3个小时。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤2)中，糖分为糖蜜、红糖等速效碳源。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤6)中，当水体的和的浓度低于1mg/L且维持七天以上时，投喂的糖分量降低5％～20％。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤1)～4)中，在培养装置中设置曝气头进行曝气，当对水体进行缺氧搅拌时，需先关闭曝气头。本专利技术的有益效果：此硝化反硝化型生物絮团培养方法，通过逐步减少糖分的投喂而快速提高生物絮团中硝化细菌占比，从而实现养殖水处理从异养同化向自养硝化途径转变，大大节省了外界碳源的投入，降低了培养成本，同时，还采用了自动投料装置替代人工，减少了工作人员的工作量，为生物絮团技术在养殖水处理中的进一步应用奠定基础。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术实施例中全套培养设备的示意图。具体实施方式参照图1，本硝化反硝化型生物絮团培养方法在图中的全套培养设备中进行实施，包括以下步骤：1)往培养装置1中进水，后从实际养殖系统中将生物絮团接种到培养装置1中；2)设定自动投料装置3的参数，定期向培养装置1中投喂饲料和糖分，使得水体的碳氮比例值维持在15以上，具体的，一般选择红糖作为糖分的来源；3)实时监测培养装置1中水体的pH值和溶氧量，通过调节使得pH值维持在7.0～8.5之间，溶氧量维持在4.0mg/L以上，具体的，为检测水体中的pH值和溶氧量，培养装置1中设有pH探头4和溶氧量探头15，而为调节水体中的pH值，还配套了酸性缓冲液储存桶6和碱性缓冲液储存桶7，酸性缓冲液储存桶6和碱性缓冲液储存桶7通过若干管道与培养装置1相连，且各管道上均设有能准确抽取所需剂量缓冲液的计量泵8；4)取样检测培养装置1中水体的和的浓度，当的浓度维持在1mg/L以下，的浓度维持在0.5mg/L以下，而的浓度开始逐渐增加时，利用潜水搅拌装置13对水体进行缺氧搅拌，将培养装置1内的生物絮团搅拌均匀，使反硝化细菌在缺氧的条件下进行富集，缺氧搅拌也称为反硝化驯化；5)利用排泥泵5排出培养装置1中的部分生物絮团，并通过进水泵补充水量，具体的，排出部分生物絮团的目的是为了保证生物絮团的活性，促使氮去除功能微生物在培养装置1内逐渐富集；6)重复步骤2)～步骤5)，并逐步减少步骤2)中糖分的添加量，直至培养装置1中水体的碳氮比例值小于或等于实际养殖系统的碳氮比例值，培养完成。作为本专利技术优选的实施方式，步骤1)中，培养装置1为序批式反应器。作为本专利技术优选的实施方式，步骤1)中，接种后的培养装置1中的生物絮团的浓度维持在1000mg/L～5000mg/L，保证了充足的生物絮团培养母种数量，培养装置1内的生物絮团的浓度可根据培养装置1的体积进行调整。作为本专利技术优选的实施方式，步骤5)中，排出培养装置1中的部分生物絮团，控制培养装置1中的污泥龄在10～40天，以保证培养装置1中生物絮团的活性。作为本专利技术优选的实施方式，步骤4)中，的浓度维持在50mg/L以下。作为本专利技术优选的实施方式，步骤3)中，缺氧搅拌的时间为每天1～3个小时，保证水体中的生物絮团分布均匀，不会沉积在一起。作为本专利技术优选的实施方式，步骤2)中，糖分为糖蜜、红糖等速效碳源。作为本专利技术优选的实施方式，步骤6)中，当水体的和的浓度低于1mg/L且维持七天以上时，投喂的糖分量降低5％～20％，逐步减少糖分的投喂量，有利于提高硝化细菌占比，可以实现养殖水处理从异养同化向自养硝化途径转变；同时利用残饵粪便中所含的化学需氧量COD作为反硝化碳源，以使硝化作用产生的维持在较低水平，具有经济节约的优点。作为本专利技术优选的实施方式，步骤1)～4)中，在培养装置1中设置曝气头11进行曝气，当对水体进行缺氧搅拌时，需先关闭曝气头11。下面以自工厂化罗非鱼养殖系统接种生物絮团为例，对本硝化反硝化型生物絮团培养方法的实际应用进行阐述。根据罗非鱼养殖日投喂情况及罗非鱼的营养代谢，核算有机氮负荷以投加饲料，以红糖为碳源，调整碳氮比例。以小苏打调节水体的pH在7.0-8.5，固体停留时间SRT控制在20天。培养驯化分三个阶段，第一阶段为0～30天，碳氮比例为15左右；第二阶段30～60天，碳氮比例维持在10左右；第三阶段30～60天，碳氮比例维持在7.5左右。培养驯化过程中，设置反硝化时间每天两个小时，水体中浓度维持在0.5mg/L以下，浓度在0.1mg/L左右波动，的浓度维持在50mg/L以下，满足养殖水质要求。当然，本专利技术创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本专利技术精神的前提下还可作出等同变形或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硝化反硝化型生物絮团培养方法，其特征在于，包括以下步骤：1)往培养装置(1)中进水，后从实际养殖系统中将生物絮团接种到所述培养装置(1)中；2)设定自动投料装置(3)的参数，定期向所述培养装置(1)中投喂饲料和糖分，使得水体的碳氮比例值维持在15以上；3)实时监测所述培养装置(1)中水体的pH值和溶氧量，通过调节使得pH值维持在7.0～8.5之间，溶氧量维持在4.0mg/L以上；4)取样检测所述培养装置(1)中水体的

【技术特征摘要】
1.一种硝化反硝化型生物絮团培养方法，其特征在于，包括以下步骤：1)往培养装置(1)中进水，后从实际养殖系统中将生物絮团接种到所述培养装置(1)中；2)设定自动投料装置(3)的参数，定期向所述培养装置(1)中投喂饲料和糖分，使得水体的碳氮比例值维持在15以上；3)实时监测所述培养装置(1)中水体的pH值和溶氧量，通过调节使得pH值维持在7.0～8.5之间，溶氧量维持在4.0mg/L以上；4)取样检测所述培养装置(1)中水体的和的浓度，当的浓度维持在1mg/L以下，的浓度维持在0.5mg/L以下，而的浓度开始逐渐增加时，利用潜水搅拌装置(13)对水体进行缺氧搅拌；5)利用排泥泵(5)排出所述培养装置(1)中的部分生物絮团，并通过进水泵补充水量；6)重复步骤2)～步骤5)，并逐步减少步骤2)中糖分的添加量，直至所述培养装置(1)中水体的碳氮比例值小于或等于实际养殖系统的碳氮比例值，培养完成。2.根据权利要求1所述的硝化反硝化型生物絮团培养方法，其特征在于：步骤1)中，所述培养装置(1)为序批式反应器。3.根据权利要求2所述的硝化反硝化型生物絮团培...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘青松，李华，段亚飞，董宏标，张家松，王涛，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院南海水产研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44