完成硝化过程的微生物生长组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种完成硝化过程的微生物生长组合物，主要包括糖脂和糖醇，其中所述的糖脂为水溶性的甘油糖脂，如可以是水溶性甘露糖脂、水溶性蔗糖酯等中的至少一种。该组合物配方简单，制备容易，用于硝化过程时，可以使生长缓慢的硝化菌在短时间内快速生长繁殖，所培养的菌体具有活性高、絮凝性好、使用时间长、耐受冲击能力强等特点。

【技术实现步骤摘要】
完成硝化过程的微生物生长组合物及其应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种完成硝化过程的微生物生长组合物及其应用。
技术介绍
生物脱氮方法中，无论是传统的硝化-反硝化，还是新型的短程硝化-反硝化及短程硝化-厌氧氨氧化都需经过硝化菌的硝化作用脱除氨氮。硝化菌属于化能营养型微生物，生物细胞只能利用以ATP等形态保存的能量，不能直接利用化学反应所释放的自由能。在好氧代谢中，ATP主要通过呼吸链的氧化磷酸化作用合成。氨氧化磷酸化效率很低，所能产生的ATP非常有限，这些能量主要用于电子跃迁到较高能级，这使得硝化菌生长很缓慢，世代期为8-36h。硝化菌的细胞壁中肽聚糖含量低，蛋白质和脂肪含量高，因此对环境变化比较敏感，自然界中天然的硝化菌适应性和耐受性比较差，在很多条件下无法与异养型微生物在生长竞争中取得优势。污水处理系统中，当活性污泥中硝化菌含量较低时，依靠调节溶解氧和pH等环境条件无法在较短时间内快速生长繁殖，最终导致现有运行的污水处理系统脱除氨氮能力有限，在工业上通常可以采用向污水处理系统中直接投放培养好的高浓度硝化细菌来解决这一问题。无论是直接在污水处理系统中培养硝化细菌还是在污水处理系统外培养硝化细菌，其生长都很缓慢，培养周期较长。从生化水平上看，硝化反应是涉及氨单加氧酶、羟胺氧还酶和亚硝酸盐氧化酶共同催化的代谢途径，并伴随着复杂的物质和能量转化。采用生物促进剂来提高硝化细菌中酶的活性，则是解决硝化细菌生长慢的有效途径之一，同时可以加快硝化反应进程。目前关于生长促进剂的研究很多，专利CN200510111874.5、CN200510111876.4、CN200510111877.9和CN200510111875.X分别提出了利用不同的金属盐组合而成的硝化菌生长促进剂，主要成分包括糖蜜、金属盐（铁盐、锰盐、钙盐和镁盐）和吸附剂。使用该促进剂后氨氮去除率可以提高20%以上。但由于吸附剂主要是沸石粉、硅藻土、粉末活性炭或粉煤灰等物质，这些吸附剂的投加势必会增大污泥产量。CN200680027611.9公开了一种生长促进剂及延命剂，其以糖醇为有效成分，主要用于农业方面的饲养动物、培养微生物、栽培植物或蘑菇的生长促进剂及延命剂，当给予动物、植物、微生物、蘑菇等糖醇特别是赤藓醇时，具有生长促进效果、增殖效果、存活率提高效果、延命效果、修复效果等。该专利技术未涉及废水处理领域的微生物培养，即使适用于废水脱氮领域，由于其广谱性，在促进硝化菌生长的同时也会促进其他微生物及杂菌的生长，促进硝化菌生长的专一性不佳。中国专利CN201410585418.3、CN201410585417.9、CN201410585482.1、CN201410585430.4等所公开的硝化细菌促进剂，主要包括金属盐和多胺类物质，可以促进硝化微生物的生长，提高处理效果。但是促进剂中金属盐含量较高，长期投加后会造成污水二次污染。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种完成硝化过程的微生物生长组合物及其应用。该组合物配方简单，制备容易，用于硝化过程时，可以使生长缓慢的硝化菌在短时间内快速生长繁殖，所培养的菌体具有活性高、絮凝性好、使用时间长、耐受冲击能力强等特点。本专利技术提供的完成硝化过程的微生物生长组合物，主要包括糖脂和糖醇，其中所述的糖脂为水溶性的甘油糖脂，如可以是水溶性甘露糖脂、水溶性蔗糖酯等中的至少一种。所述糖醇选自甘露醇、木糖醇、乳糖醇、核糖醇、半乳糖醇、肌醇和赤藓醇等中的至少一种，优选乳糖醇。所述组合物中，糖脂与糖醇的重量比为1:1-1:5。进一步的，所述组合物中还含有助剂，如可以是多胺类物质、无机酸羟胺等中的至少一种，含量为糖脂和糖醇总重量的为0.1-0.5倍，优选同时含有多胺类物质和无机酸羟胺。其中多胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物；无机酸羟胺为盐酸羟胺、硫酸羟胺或磷酸羟胺等中的至少一种。助剂与糖脂、糖醇协同作用可以进一步提高菌体性能和脱氮效果。本专利技术还提供了能够促进硝化菌生长的培养基，该培养基含有氨氮以及上述组合物。本专利技术还提供了培养硝化菌的方法，该方法包括：将含有硝化菌的培养体系与组合物接触，或者将硝化菌接种至上述培养基中培养。本专利技术还提供了利用硝化菌进行脱氮的方法，该方法包括：使含有硝化菌的脱氮体系与组合物接触。本专利技术提供的培养方法或脱氮方法中，所述组合物的用量为0.01-10mg/L，优选为0.5-1.0mg/L。本专利技术提供的培养方法或脱氮方法中，所述接触的条件可以为：温度为20-40℃，pH为6-9，溶解氧为0.1-5.0mg/L。通过上述技术方案，可以促进硝化菌的生长，提高硝化菌的脱氮活性，促进硝化过程的顺利进行，并缩短处理时间。使用本专利技术的组合物所培养的硝化菌活性高、絮凝性好、使用时间长、耐受冲击能力强、耐受盐含量高。而且，本专利技术的组合物配方简单，制备容易，环保经济，不会对水体造成二次污染。具体实施方式下面通过实施例来进一步说明本专利技术的制备方法和效果。实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。以下实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均可从生化试剂商店购买得到。本专利技术实施例中，所述接触条件为：温度为20-40℃，pH为6-9，溶解氧为0.1-5.0mg/L。其中，溶解氧通过碘量法测得。本专利技术实施例中，所述硝化菌为本领域常见的各种硝化菌（通常为细菌）。根据本专利技术的优选实施方式，所述硝化菌取自某污水处理场硝化处理池。本专利技术实施例中，COD浓度采用GB11914-89《水质-化学需氧量的测定-重铬酸盐法》测定；氨氮浓度采用GB7478-87《水质-铵的测定-蒸镏和滴定法》测定。按照表1的组成和比例制备微生物生长组合物。表1组合物的组成及比例某工厂排放的废水中含有的主要污染物COD浓度为400mg/L左右，氨氮浓度为150mg/L左右，该厂采用批式活性污泥法（SBR工艺）进行处理，溶解氧1-3mg/L、pH为7.5-8.0、温度为28-32℃，经过处理后的出水中COD浓度小于60mg/L，但是氨氮浓度仍高达50mg/L以上。为了促进硝化菌的脱氮效果，在处理系统中投加表1配制的组合物，按组合物序号编号为实施例1-17，同时将只投加单一蔗糖酯、甘露糖脂、乳糖醇、甘露醇、木糖醇、核糖醇、半乳糖醇、赤藓醇编号为比较例1-8。每天按照污水处理体系中组合物浓度为0.5mg/L进行投加，投加15天后，氨氮去除率提高了15%以上，停止投加，系统继续运行10天，取水样分析出水中氨氮、COD，并计算氨氮去除率。结果如表2所示。表2采用不同组合物的处理效果由表2数据可见，使用组合物后出水氨氮浓度低于15mg/L，加入助剂后出水氨氮浓度进一步降低至10mg/L，氨氮去除率大于90%，可以显著提高污水中氨氮的去除效果。实验结果表明，缺少组合物中任意一种物质时，处理效果不佳。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种完成硝化过程的微生物生长组合物，其特征在于：主要包括糖脂和糖醇，其中所述糖脂为水溶性的甘油糖脂。

【技术特征摘要】
1.一种完成硝化过程的微生物生长组合物，其特征在于：主要包括糖脂和糖醇，其中所述糖脂为水溶性的甘油糖脂。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述糖脂为水溶性甘露糖脂、水溶性蔗糖酯中的至少一种；所述糖醇选自甘露醇、木糖醇、乳糖醇、核糖醇、半乳糖醇、肌醇和赤藓醇等中的至少一种。3.根据权利要求1、2或3所述的组合物，其特征在于：糖脂与糖醇的重量比为1:1-1:5。4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述组合物中还含有助剂，助剂是多胺类物质、无机酸羟胺中的至少一种，含量为糖脂和糖醇总重量的为0.1-0.5倍。5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于：所述的多胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物；无机酸羟胺为盐酸羟胺、硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：高会杰，孙丹凤，郭志华，陈明翔，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11