本发明专利技术公开了一种异养硝化好氧反硝化菌与氨氧化细菌协同脱氮工艺。该工艺通过异养硝化好氧反硝化菌去除生活污水中的有机碳及部分氨氮，同时利用异养硝化好氧反硝化菌的反应中间产物‑羟胺来促进氨氧化细菌的生长优势，并利用氨氧化细菌转化生活污水中剩余的氨氮为亚硝态氮，达到同时去除生活污水中氨氮和有机碳的目的。本工艺采用挂膜的培养方式，形成异养硝化好氧反硝化菌包裹氨氧化细菌的颗粒结构，以促进两种细菌协同作用，无需外加碳源进行反硝化反应，流程简单，从而有效去除生活污水中的有机碳和氨氮。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及异养硝化好氧反硝化菌与氨氧化细菌协同脱氮工艺，具体涉及一种基于利用异养硝化好氧反硝化菌（外）和氨氧化细菌（AOB）（内）所形成的颗粒污泥结构在中低温条件下有效去除城市生活污水中有机碳及氨氮，并生成亚硝态氮的工艺。
技术介绍
城市生活污水主要指的是用于维持居民日常生活水平而排放的所有污水的总称。城市生活污水的处理水平直接关系到城市居民的生活和工作环境。所以妥善处理生活污水问题，降低其对自然环境的破坏，对改善城市居民的生活工作品质显得尤为重要。目前运用生物脱氮方法处理城市污水存在一些问题。由于污水中碳氮比一般较低，在硝化细菌和异养菌对基质的竞争过程中，硝化细菌并不占优势，而反硝化细菌还需要有机质提供电子受体，这就需要在反硝化阶段外投碳源。且硝化过程和反硝化过程需在不同条件下进行，需要设置不同的流程组合。异养硝化好氧反硝化菌同时具有异氧硝化和好氧反硝化的能力。氨氧化细菌将氨氧化生成亚硝酸盐的过程主要分为2个反应步骤，首先氨在AMo的催化下被氧化成羟胺，随后再由HAO催化氧化生成亚硝酸盐。氨氧化细菌（简称AOB）在硝化作用过程中将氨转化为亚硝态氮，实现亚硝化作用，是硝化过程必不可少的步骤，也是其第一个限速步骤。但AOB生长缓慢,营养需求特殊，使得此步骤反应速度受限。目前已有研究表明，羟胺可以促进AOB的生长。异养硝化好氧反硝化菌可以利用污水中的碳源并产生羟胺，同时，由于碳源的不断减少，该类细菌的生长会受到抑制，此时异养硝化好氧反硝化菌和氨氧化细菌对氮源的竞争中氨氧化细菌占优势，且异养硝化好氧反硝化菌（如粪产碱杆菌）所生成的中间产物羟胺可以进一步促进AOB的生长。该专利技术工艺以平衡易生长繁殖的异养硝化好氧反硝化菌和氨氧化细菌的竞争关系来促进AOB的生长繁殖，并在此过程中同时去除污水中的有机碳及氨氮。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种异养硝化好氧反硝化菌与氨氧化细菌协同脱氮工艺。通过利用异养硝化好氧反硝化菌(外)和氨氧化细菌（内）所形成的颗粒污泥，达到同时去除污水中有机碳和氨氮的目的。本专利技术提出的一种异养硝化好氧反硝化菌与氨氧化细菌协同脱氮工艺，所述工艺通过协同脱氮装置实现，所述协同脱氮装置由进水槽、水浴槽、蠕动泵、SBR反应器、流量计、空气泵、加热棒、电磁阀和出水槽，SBR反应器位于水浴槽内，水浴槽内设置加热棒，空气泵通过流量计和管道连接于SBR反应器底部，实现对SBR反应器的微量曝气，进水槽通过蠕动泵和管道连接SBR反应器顶部，SBR反应器中部通过电磁阀和管道连接出水槽；SBR反应器内设有搅拌装置；具体步骤如下：（1）中低温SBR反应器种泥的培养和驯化取已经过富集驯化培养的氨氧化细菌（AOB）和已经过纯培养的异养硝化好氧反硝化菌分别置于SBR反应器中，采用挂膜的形式，提供缓慢的搅拌及微量曝气，控制SBR反应器的温度在中低温条件，即15℃-25℃，DO在0.5-1.0mg/L条件下，生活污水进水和出水时间间隔为6h，控制水力停留时间为12h；经过2-3天，膜上形成异养硝化好氧反硝化菌包裹氨氧化细菌AOB的颗粒污泥，即完成种泥对SBR反应器的驯化；（2）中低温SBR反应器的运行将待处理的含COD与NH4+的生活污水引入接种异养硝化好氧反硝化菌包裹氨氧化细菌（AOB）颗粒污泥的SBR反应器进行处理，控制SBR反应器的温度为15-25℃，搅拌速度为30rmp，DO在0.5-1.0mg/L范围内，控制水力停留时间为12h，使生活污水中的有机碳和部分氨氮被异养硝化好氧反硝化菌利用而去除，剩余氨氮转化成亚硝态氮或硝态氮，亚硝态氮与硝态氮的质量百分比为(60-80%)：(20-40%)，最终实现在中低温条件下，同时去除生活污水中的有机碳及氨氮。本专利技术中，异养硝化好氧反硝化菌采用粪产碱杆菌。本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术可以同时有效去除生活污水中的有机碳及氨氮，不需要在反硝化阶段外投碳源。（2）本专利技术利用了异养硝化好氧反硝化菌及氨氧化细菌的协同作用，提高了生活污水的处理效率。（3）本专利技术硝化过程和反硝化过程在同一装置中进行，流程简单，不需要设置不同的流程组合。（4）本专利技术可以在中低温条件下进行，可以作为后续厌氧铵氧化细菌在中低温条件下处理生活污水的基础工艺。附图说明图1异养硝化好氧反硝化菌协同氨氧化细菌颗粒示意图；内部为氨氧化细菌，边缘的白色部分为异养硝化好氧反硝化菌。图2异养硝化好氧反硝化菌协同氨氧化细菌脱氮工艺的示意图；图中标号：１为进水槽，２为蠕动泵，３为水浴槽，４为加热棒，５为SBR反应器，６为流量计，７为空气泵，８为电磁阀，９为出水槽。具体实施方式下面通过实施例结合附图进一步说明本专利技术。实施例1：表1某SBR反应器进水性质分析指标浓度（mg/L）TS700BOD200TOC160COD400TN40游离氨251）SBR反应器种泥的培养和驯化异养硝化好氧反硝化菌的纯培养：异养硝化好氧反硝化菌（粪产碱杆菌：AlcaligenesfaecalisNo.4）在－80℃条件下保存在25%的甘油溶液中，在37℃摇床中培养72h后取用。氨氧化细菌（AOB）的富集驯化：取自某硝化反硝化反应器的硝化槽。将表1中进水引入含有粪产碱杆菌与氨氧化细菌复合颗粒污泥（挂膜于无纺布类的填料上）的10LSBR反应器进行处理，控制温度在15-25℃范围内，搅拌速度为30rmp，DO在0.5-1.0mg/L范围内，pH为7.5-8.5，水力停留时间为12h。经过2-3天，无纺布上形成异养硝化好氧反硝化菌包裹氨氧化细菌AOB的颗粒污泥，即完成SBR反应器中种泥的驯化。2）SBR反应器的运行将待处理的含COD与NH4+的生活污水引入接种异养硝化好氧反硝化菌包裹氨氧化细菌（AOB）颗粒污泥的SBR反应器进行处理，控制SBR反应器的温度为15-25℃，搅拌速度为30rmp，DO在0.5-1.0mg/L范围内，控制水力停留时间为12h，使生活污水中的有机碳和部分氨氮被异养硝化好氧反硝化菌利用而去除，剩余氨氮转化成亚硝态氮或硝态氮，亚硝态氮与硝态氮的质量百分比为(60-80%)：(20-40%)，经反应器出水的水质分析可得，COD和氨氮的去除率均为90%以上。实施例2：连续流反应器表2某连续流反应器进水性质分析指标浓度（mg/L）TS700BOD200TOC160COD400TN40游离氨251）连续反应器种泥的培养和驯化异养硝化好氧反硝化菌的纯培养：异养硝化好氧反硝化菌（粪产碱杆菌：AlcaligenesfaecalisNo.4）在－80℃条件下保存在25%的甘油溶液中，在37℃摇床中培养72h后取用。氨氧化细菌（AOB）的富集驯化：取自某硝化反硝化反应器的硝化槽。将表2进水引入含有粪产碱杆菌与氨氧化细菌复合颗粒污泥（挂膜于无纺布类的填料上）的10L连续反应器进行处理，控制温度在15-25℃范围内，搅拌速度为30rmp，DO在0.5-1.0mg/L范围内，pH为7.5-8.5，水力停留时间为12h。经过2-3天，无纺布上形成异养硝化好氧反硝化菌包裹氨氧化细菌AOB的颗粒污泥，即完成连续反应器中种泥的驯化。2）连续反应器的运行将上述进水引入含有粪产碱杆菌与氨氧化细菌复合颗粒污泥的10L连续流反应器进行处理，反应器的温度为1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种异养硝化好氧反硝化菌与氨氧化细菌协同脱氮工艺，其特征在于所述工艺通过协同脱氮装置实现，所述协同脱氮装置由进水槽、水浴槽、蠕动泵、SBR反应器、流量计、空气泵、加热棒、电磁阀和出水槽，SBR反应器位于水浴槽内，水浴槽内设置加热棒，空气泵通过流量计和管道连接于SBR反应器底部，实现对SBR反应器的微量曝气，进水槽通过蠕动泵和管道连接SBR反应器顶部，SBR反应器中部通过电磁阀和管道连接出水槽；SBR反应器内设有搅拌装置；具体步骤如下：（1）中低温SBR反应器种泥的培养和驯化取已经过富集及驯化培养的氨氧化细菌（AOB）和已经过纯培养的异养硝化好氧反硝化菌分别置于SBR反应器中，采用挂膜的形式，提供缓慢的搅拌及微量曝气，控制SBR反应器的温度在中低温条件，即15℃‑25℃，DO在0.5‑1.0mg/L条件下，生活污水进水和出水时间间隔为6h，控制水力停留时间为12h；经过2‑3天，膜上形成异养硝化好氧反硝化菌包裹氨氧化细菌AOB的颗粒污泥，即在SBR反应器中实现了种泥的驯化；（2）中低温SBR反应器的运行将待处理的含COD与NH4+的生活污水引入接种异养硝化好氧反硝化菌包裹氨氧化细菌（AOB）颗粒污泥的SBR反应器进行处理，控制SBR反应器的温度为15‑25℃，搅拌速度为30rmp，DO在0.5‑1.0mg/L范围内，控制水力停留时间为12h，使生活污水中的有机碳和部分氨氮被异养硝化好氧反硝化菌利用而去除，剩余氨氮转化成亚硝态氮或硝态氮，亚硝态氮与硝态氮的质量百分比为(60‑80%)：(20‑40%)，最终实现在中低温条件下，同时去除生活污水中的有机碳及氨氮。...
【技术特征摘要】
1.一种异养硝化好氧反硝化菌与氨氧化细菌协同脱氮工艺，其特征在于所述工艺通过协同脱氮装置实现，所述协同脱氮装置由进水槽、水浴槽、蠕动泵、SBR反应器、流量计、空气泵、加热棒、电磁阀和出水槽，SBR反应器位于水浴槽内，水浴槽内设置加热棒，空气泵通过流量计和管道连接于SBR反应器底部，实现对SBR反应器的微量曝气，进水槽通过蠕动泵和管道连接SBR反应器顶部，SBR反应器中部通过电磁阀和管道连接出水槽；SBR反应器内设有搅拌装置；具体步骤如下：（1）中低温SBR反应器种泥的培养和驯化取已经过富集及驯化培养的氨氧化细菌（AOB）和已经过纯培养的异养硝化好氧反硝化菌分别置于SBR反应器中，采用挂膜的形式，提供缓慢的搅拌及微量曝气，控制SBR反应器的温度在中低温条件，即15℃-25℃，DO在0.5-1.0mg/L条件下，生活污水进水和出水时间间隔为6...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓虎，李宁，娄竞丹，华煜，李旭曜，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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