一种适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法及应用该菌群治理黑臭水体的方法技术

本发明专利技术提供了一种适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法及应用该菌群治理黑臭水体的方法，功能菌群构建方法主要包括如下步骤：(1)土著微生物采样；(2)构建黑臭水环境下的功能菌群：配制营养液；接种；一级培养；二级培养。应用该菌群治理黑臭水体的方法主要包括如下步骤：(1)投加运行；(2)定期补加及持续培养。本发明专利技术在黑臭水体治理现场建立一套完整的功能菌群“连续培养‑定期投加”一体化流程，持续强化所治理水体的氨氮去除效果。本发明专利技术对各类黑臭河道、黑臭湖泊、污染场地黑臭地表水等具有广泛适用性，功能菌群的构建不脱离原水质环境，菌群组成动态变化，适应性强，效果显著，特别适合在各种黑臭水体治理现场实施。

A method of constructing functional microflora suitable for the treatment of black and odorous water body and its application in the treatment of black and odorous water body

The invention provides a functional bacteria construction method suitable for the treatment of black and odorous water body and a method for using the bacteria to treat black and odorous water body. The functional bacteria construction method mainly includes the following steps: (1) sampling of indigenous microorganisms; (2) constructing functional bacteria in black and odorous water environment: preparation of nutrient solution; inoculation; primary culture; secondary culture. \u5e94\u7528\u8be5\u83cc\u7fa4\u6cbb\u7406\u9ed1\u81ed\u6c34\u4f53\u7684\u65b9\u6cd5\u4e3b\u8981\u5305\u62ec\u5982\u4e0b\u6b65\u9aa4\uff1a(1)\u6295\u52a0\u8fd0\u884c\uff1b(2)\u5b9a\u671f\u8865\u52a0\u53ca\u6301\u7eed\u57f9\u517b\u3002 The invention establishes a complete integrated process of continuous cultivation and regular addition of functional bacteria in the treatment site of black and odorous water body, and continuously strengthens the ammonia nitrogen removal effect of the treated water body. The invention has wide applicability to various black-odor rivers, black-odor lakes, polluted sites, black-odor surface water, etc. The construction of functional microflora does not depart from the original water quality environment, the composition of microflora changes dynamically, the adaptability is strong, and the effect is remarkable, and is especially suitable for the field implementation of the treatment of various black-odor water bodies.

【技术实现步骤摘要】
一种适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法及应用该菌群治理黑臭水体的方法
本专利技术属于生化环保
，提供了一种适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法及应用该菌群治理黑臭水体的方法，该方法可以实现在黑臭水体治理现场利用土著微生物和接种污泥建立一套完整的功能菌群“连续培养-定期投加”一体化流程，持续强化所治理水体的氨氮去除效果。
技术介绍
随着我国城市经济的快速发展，城市规模日益膨胀，城市环境基础设施日渐不足，城市污水排放量不断增加，大量污染物进入河流、湖泊，水体中COD、氮、磷等污染物浓度超标，水体出现季节性或终年黑臭。城市黑臭水体的生态系统结构严重失衡，影响景观及人类生产和健康，成为目前极其突出的城市水环境问题。目前常见的黑臭水体治理技术包括截流、清淤、生态治理等，其中，微生物处理技术对于去除水体中的COD、氮、磷等污染物效果明显，具有良好的发展前景。氨氮是黑臭水体的重要特征污染物之一，我国对于不同等级黑臭水体的氨氮指标提出了明确的要求。微生物法去除氨氮逐渐成为黑臭水治理领域的研究热点。例如中国专利CN107699513公开了一种黑臭水体专用降解菌及其应用，主要是利用一株巨大芽孢杆菌降解黑臭水体中的氨氮和COD。中国专利CN106865754公开了一种接种活性污泥进行黑臭水体治理与维护的方法与装置，采用污水厂二沉池活性污泥作为微生物菌源直接投加。中国专利CN107619810公开了可持续降解河涌黑臭水体中氨氮总氮的混合菌种、菌种载体及方法技术，采用多种市售菌剂对黑臭水体进行治理。但上述技术和产品均具有一定局限，单一菌种的环境适应性难以保证，难以优势生长或高效降解氨氮；未经特殊驯化的活性污泥和市售菌剂其研发和生产过程均脱离实际黑臭水环境，产品对特定水体并没有针对性，对待治理黑臭水体的适应性难以保证，因此其规模化应用的适用范围和有效性受到限制，并且有可能因外源菌种的投加而造成与黑臭水体土著菌种生态位重叠，对系统造成不良影响。同时，由于硝化细菌对环境变化比较敏感，在黑臭水环境中容易受到冲击，因此很多情况下需要持续大量投加，而市售菌剂产品大多价格昂贵，使用成本高。从已有的研究成果来看，在黑臭水体治理现场，通过利用土著微生物和接种污泥建立一套完整的功能菌群“连续培养-定期投加”一体化流程，来持续强化所治理水体的氨氮去除效果的技术方法和工程实例尚不多见。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，将生物强化技术应用于黑臭水体治理，提供了一种适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法及应用该菌群治理黑臭水体的方法，在治理现场利用土著微生物和接种污泥建立一套完整的功能菌群“连续培养-定期投加”的一体化流程，实现氨氮去除效果的持续强化。本专利技术所述方法对各类黑臭河道、黑臭湖泊、污染场地黑臭地表水等具有广泛适用性，克服了上述产品和技术存在的不足，功能菌群的构建不脱离原黑臭水体水质环境，培养条件的设定以实际水质特点为依据，菌群组成动态变化，适应性强，效果显著，不会因生态位重叠而对处理系统造成不良影响。另外，菌群的构建在开放环境中进行，具有曝气设备的简易培养容器即可满足要求，特别适合在各种黑臭水体治理现场实施。本专利技术工艺步骤紧凑合理，成本低廉，易于推广实施，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。本专利技术的主要内容是提供了一套完整的功能菌群构建方法和具体应用方法，针对于不同水体中的土著微生物具有普遍适用性，不需对微生物的菌种等条件进行限定，具有广泛的应用价值。本专利技术所提供的适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法，可以广泛应用于各类黑臭水体治理过程，具体构建步骤如下：(1)土著微生物采样：对需要治理的黑臭水体进行土著微生物样品采集，同时，采集接种污泥；其中所述黑臭水体包括黑臭河道、黑臭湖泊、污染场地黑臭地表水等污染水体；其中所述土著微生物样品为该黑臭水体泥水混合物，其中含有大量原水体土著微生物，种类丰富，将其作为菌群来源之一，功能菌群构建完毕后再投加回原水体环境，菌群适应能力强，效果显著，且不会因生态位重叠造成不良影响；其中所述接种污泥为生活污水处理厂好氧系统泥水混合物，或二沉池回流污泥，或未经处理的剩余污泥；其中所述未经处理指的是没有经过任何可能影响污泥菌种活性的处理，例如污泥消化、污泥脱水、石灰稳定等工序；之所以选择上述采样点，主要原因在于以上采样点均含有大量高活性微生物，种类丰富，菌种浓度高，活性强，且具备良好的硝化功能，易于强化培养；将接种污泥作为菌群来源之一，主要作用在于弥补黑臭水体原生态系统中的土著菌群活性较弱、浓度较低的缺点；(2)构建黑臭水环境下的功能菌群：A.配制营养液：营养液配方为：0.1-0.8％w/v营养盐、35-85％v/v待治理黑臭水体、0.1-2％w/v无机载体、余量为自来水；将以上成分在布有曝气设施并布有生物填料的培养容器中混合均匀；B.接种：该步骤采用的上述营养液体积为预计总培养体积(待构建完成的功能菌群的溶液体积)的20-40％，在营养液中添加铵盐并混合均匀，使营养液氨氮浓度达到10-40mg/L，调节pH至7.5-9.0，将上述步骤(1)中采集的土著微生物样品和接种污泥按照2:1～5:1的重量比例接入培养容器中，接种量按照接种后污泥总浓度以污泥干质量计为2-7g/L计算得出；其中预计总培养体积的具体数值不作限制，只要能够确保功能菌群溶液在治理阶段的初次投加使用后，剩余的体积不低于初次投加使用前体积的30％即可；C.一级培养：对上述接种后的培养液进行曝气培养，培养曝气条件：控制DO：2-4mg/L，温度：15-37℃，pH：7.5-9.0，检测方式：每8-24h检测培养液氨氮、亚硝态氮含量及pH；第一阶段氨氮浓度为10-40mg/L，每当氨氮、亚硝态氮去除率均达到90％以上，用铵盐补充氨氮至该阶段浓度，连续培养2-4个周期(一个周期的计算方法：以铵盐补充氨氮至该第一阶段浓度要求后培养直至氨氮、亚硝态氮去除率均达到90％以上，该培养时间为一个周期)；第二阶段以铵盐提高氨氮浓度至40-100mg/L，按上述标准检测并补充氨氮，连续培养2-4个周期(一个周期的计算方法：以铵盐补充氨氮至该第二阶段浓度要求后培养直至氨氮、亚硝态氮去除率均达到90％以上，该培养时间为一个周期)；第三阶段以铵盐提高氨氮浓度至100-200mg/L，按上述标准检测并补充氨氮，连续培养3-5个周期(一个周期的计算方法：以铵盐补充氨氮至该第三阶段浓度要求后培养直至氨氮、亚硝态氮去除率均达到90％以上，该培养时间为一个周期)；整个一级培养过程包含三个阶段，在整个一级培养的各个阶段各个周期内，每当pH降至6.5以下，用碱液调节pH至7.5-9.0；D.二级培养：将上述步骤C得到的培养液静置，弃去培养液体积50-80％的上层清液，按步骤A所述配方配制新鲜营养液并补充到培养容器中，使培养液体积达到预计总培养体积，用铵盐调节氨氮至100-200mg/L，曝气培养，培养条件(控制DO：2-4mg/L，温度：15-37℃，pH：7.5-9.0)及检测方式(每8-24h检测培养液氨氮、亚硝态氮含量及pH)与步骤C的条件相同，每当氨氮、亚硝态氮去除率均达到90％以上，以铵盐补充氨氮至100-200mg/L，连续培养3-5个周期(一个周期的计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)土著微生物采样：对需要治理的黑臭水体进行土著微生物样品采集，同时，采集接种污泥；(2)构建黑臭水环境下的功能菌群。

【技术特征摘要】
1.一种适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)土著微生物采样：对需要治理的黑臭水体进行土著微生物样品采集，同时，采集接种污泥；(2)构建黑臭水环境下的功能菌群。2.根据权利要求1所述的适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括：A.配制营养液；B.接种：在营养液中添加铵盐，将采集的土著微生物样品和接种污泥按照比例接入培养容器中；C.一级培养：D.二级培养。3.根据权利要求1或2所述的适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法，其特征在于：所述土著微生物样品为待治理的黑臭水体中泥水混合物，所述黑臭水体包括黑臭河道、黑臭湖泊或污染场地黑臭地表水；所述接种污泥为生活污水处理厂好氧系统泥水混合物、二沉池回流污泥、未经处理的剩余污泥。4.根据权利要求2所述的适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法，其特征在于：所述营养液配方为：0.1-0.8％w/v营养盐、35-85％v/v待治理黑臭水体、0.1-2％w/v无机载体、余量为自来水；所述营养盐成分组成及相对重量比例份数如下：NaHCO38-32份、K2HPO46.5-26份、NaCl1.5-6份、MgSO40.15-0.6份和FeSO40.15-0.6份；所述无机载体为沸石粉、硅藻土、碳酸钙中一种或多种的组合；所述营养液在布有曝气设施并布有生物填料的培养容器中混合均匀，所述生物填料为软性纤维填料、半软性填料、盾式填料或生物棉网。5.根据权利要求2所述的适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法，其特征在于：所述B.接种具体为：取营养液体积为预计总培养体积的20-40％，在营养液中添加铵盐并混合均匀，使营养液氨氮浓度达到10-40mg/L，调节pH至7.5-9.0，将采集的土著微生物样品和接种污泥按照2:1～5:1的重量比例接入培养容器中，接种量按照接种后污泥总浓度以污泥干质量计为2-7g/L计算得出。6.根据权利要求2所述的适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法，其特征在于：所述C.一级培养具体为：对接种后的培养液进行曝气培养，控制DO：2-4mg/L，温度：15-37℃，pH：7.5-9.0，每8-24h检测培养液氨氮、亚硝态氮含量及pH；第一阶段氨氮浓度为10-40mg/L，每当氨氮、亚硝态氮去除率均达到90％以上，用补充氨氮至该阶段浓度，连续培养2-4个周期；第二阶段提高氨氮浓度至40-100mg/L，每当氨氮、亚硝态氮去除率均达到90％以上，补充氨氮至该阶段浓度，连续培养2-4个周期；第三阶段提高氨氮浓度至100-200mg/L，每当氨氮、亚硝态氮去除率均达到90％以上，补充氨氮至该阶段浓度，连续培养3-5个周期；整个培养过程中当pH降至6.5以下时，调节pH至7.5-9.0。7.根据权利要求2所述的适合于黑臭水体治理的功能菌群构建方法，其特征在于：所述D.二级培养具体为：将一级培养后得到的培养液静置，弃去50-80％的上层清液，将配制营养液...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕正勇，秦森，朱湖地，宋登慧，苗竹，范吉强，任贝，郭明达，
申请(专利权)人：北京高能时代环境技术股份有限公司，北京高能时代环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11