一种快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法技术

本发明专利技术提供了一种快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法，属于污水处理技术领域，所述处理方法具体包括以下步骤：活性污泥采样，污泥膨胀种类确定，污水中信号分子种类及含量确定，强化微生物筛选，强化微生物发酵，最后投加将发酵好的微生物发酵液投加到目标池体中。本发明专利技术的方法基于微生物群感效应，促进微生物胞外聚合物分泌，进而提升污泥比重，达到快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的目的。本发明专利技术提供的方法是在界定废水处理微生物基础上，采取特异性强化手段，针对性强，增益效果好，抑制污泥膨胀速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法
本专利技术属于活性污泥法污水处理
，更具体地说，涉及一种快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法。
技术介绍
活性污泥工艺作为污水处理厂主流工艺，污泥膨胀是污水处理厂活性污泥工艺中经常发生的现象，具有高性、普遍性和危害性。目前，国内约30％以上的采用传统活性污泥工艺的污水处理厂每年都会遭遇污泥膨胀问题，因此，亟需有效手段解决活性污泥膨胀问题，保障活性污泥系统高效稳定运行。典型的污泥膨胀包括丝状细菌膨胀和非丝状细菌膨胀，一般可以将丝状菌数量划分为0～5六个等级，其中：FI＝0：活性污泥中几乎无丝状菌存在；FI＝1：活性污泥中观察到少量丝状菌；FI＝2：活性污泥中观察到中等数量的丝状菌，但总量低于菌胶团细菌；FI＝3：活性污泥中观察到大量丝状菌，总量大致与菌胶团细菌相等；FI＝4：活性污泥中丝状菌数量超过菌胶团细菌；FI＝5：活性污泥中丝状菌数量占绝对优势，菌胶团细菌少，FI在小于3时，活性污泥膨胀可认为是非丝状菌膨胀。目前针对活性污泥丝状菌膨胀展开了大量的研究，控制手段包括以补充营养物质、调节工艺参数等为主的特异性控制手段和以投加氧化剂、增重剂和絮凝剂等为主的非特异性控制手段。但是对于活性污泥中非丝状菌的膨胀的控制手段相对有限。中国专利技术专利CN201710611895.6，公开日期为2019年10月25日公开了一种广谱性控制生化污泥膨胀药剂和制备方法，由铁离子盐溶液、活性炭、石墨烯混合,再与碱溶液反应制备而成,最终成分为铁氧化物、活性炭和石墨烯的混合物,该药剂将石墨烯高效电子传导功能、活性炭生物亲和性、铁离子的电子中和以及絮凝作用结合。再如中国专利技术专利CN201810913887.1，公开日期为2018年12月18日公开了一种污泥膨胀消除剂及其使用方法，包括：重量份为25-35的硅酸盐水泥熟料,和65-75的粉煤灰干灰，其消除剂的使用方法为向污水中投注所述污泥膨胀消除剂，投注量为50-100mg/L，此方法可能会造成活性污泥板结，降低污水处理效率。上述方法均属于投加化学试剂进行处理的方法，不仅会增加后续废水处理的负担，而且难以作用持久，因此针对活性污泥非丝状菌引起的污泥膨胀，亟需开发一种新的更安全有效的方法。
技术实现思路
1.要解决的问题针对活性污泥中非丝状菌引起的污泥膨胀难以通过投加化学试剂进行彻底解决的问题，以及投加化学试剂造成废水处理负担的问题，本专利技术开发一种基于废水中污泥性质的生物处理方法，能够针对性的对非丝状菌引起的污泥膨胀进行处理，不需要投加化学试剂，不会增加后续的废水处理负担，且针对污泥膨胀处理更为长期有效。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法，包括以下步骤：1)采样将目标池体进行区域划分，针对每一区域进行采样，分别采集距离液面不同深度位置的样品(包括水体和活性污泥)，将采集的样品进行混合，得混合样品；2)污泥膨胀种类确定取1)中混合样品，分离出活性污泥，于0～2h内鉴定活性污泥中的丝状菌指数，其中丝状菌指数小于3时，进行活性污泥微生物群落结构的鉴定；3)活性污泥微生物群落结构的鉴定利用16SrRNA基因测序技术分析，获取活性污泥的微生物群落结构信息，依据获取的微生物群落结构信息，筛选出其中具有群体感应的微生物；4)污水中信号分子种类及含量确定取1)中混合样品，调节pH至4.0～5.0，离心分离得到污水，采用液相色谱质谱联用仪测定污水中的信号分子含量及种类，得到主要信号分子种类；此处调节pH至4.0～5.0的目的在于利用酸化使信号分子不被降解。5)强化微生物的筛选：将4)中主要信号分子种类与3)中筛选出的具有群体感应的微生物所分泌的信号分子种类进行对比，进而筛选出能够分泌与4)中所述信号分子种类相同的微生物，将其作为强化微生物；6)强化微生物的发酵及投加对5)中获取的强化微生物进行发酵培养，将发酵液投加至目标池体。优选的方案，所述的主要信号分子种类包括AHLs类信号分子。优选地方案：所述1)中，将目标池体划分为3～5个区域，分别针对每一区域进行采样；采样时分别采集距离液面0～0.5m、1～1.5m以及2.5～3m深度的样品，将采集得到的9～15个样品进行混合；其中，采样时的具体方法如下：利用恒流蠕动泵进行采样，采样时恒流蠕动泵的泵管的进样口放置在预定目标位置，抽取1-3min，采样流量为10～100mL/min，且每进行完一次采样后，再进行下次采样前均需开启蠕动泵抽取500-1500mL采样点污水来润洗泵管。优选地方案，所述2)中，鉴定活性污泥中的丝状菌指数(FI)的具体方法如下：取活性污泥3-5mL，使用10％浓度的草酸铵结晶紫染色液对活性污泥样品(稀释2倍)进行染色，并采用荧光显微镜观察测定污泥样品中丝状菌的数量进而确定丝状菌指数(FI)，采用目视评价法，根据视野范围内观察到的丝状细菌与菌胶团细菌的比例确定丝状菌指数(FI)。优选地方案，所述3)中，利用16SrRNA基因测序技术分析，获取活性污泥的微生物群落结构信息的具体步骤如下：将1)中获取的活性污泥10～20mL中加入等体积乙醇，保存于-20℃进行保存，直至DNA提取，提取DNA优选V1-V2区PCR扩增，然后16SrRNA测序，获取微生物的群落结构信息；其中，活性污泥DNA提取优选FastDNASPINKit试剂盒，具体操作步骤参照试剂盒操作手册；其中提取DNA样本优选次数为3～5次；V1-V2区扩增引物如下：正向引物为5’-AGAGTTTGATYMTGGCTCAG-3’、反向引物为5’-TGCTGCCTCCCGTAGGAGT-3’；对PCR扩增产物采用E.Z.N.A.TMCycle-Pure试剂盒进行纯化；高通量测序可直接采用IlluminaMiseq平台测定。优选的方案，所述3)中，依据获取的微生物群落结构信息，筛选出其中具有群体感应的微生物，步骤如下：将获取的微生物群落结构信息输入环境群体感应微生物检索平台(http://www.njuqsb.com/microbe/f)点击精确搜索进行比对，检索平台直接输出该活性污泥微生物是否具有群体感应功能。优选地方案，所述4)中，取1)中的混合样品，采用HCl调节pH至4.0～5.0，然后在离心力为3000～5000×g离心力下离心5～10min，利用固相萃取柱(优选为HLB)对离心出的污水进行富集。优选的方案，所述5)中，强化微生物还需要满足以下条件：在培养温度为5～35℃，培养基为LB培养液的条件下可纯培养。优选的方案，所述6)中，强化微生物的发酵培养条件如下：培养温度与目标池体中的污水温度相同，培养液为目标池体污水与LB培养液(根据《分子克隆实验指南》(J.萨姆布鲁克D.W.拉塞尔著)配制)的混合物。优选的方案，所述培养液中，所述污水与LB培养液的添加体积比为(300～10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)采样：采集目标池体样品；/n2)污泥膨胀种类确定：取1)中采集的样品，分离出活性污泥，鉴定活性污泥中的丝状菌指数，其中丝状菌指数小于3时，进行活性污泥微生物群落结构的鉴定；/n3)活性污泥微生物群落结构的鉴定：获取活性污泥微生物群落结构信息，依据获取的微生物群落结构信息，筛选出其中具有群体感应的微生物；/n4)污水中信号分子种类及含量确定：取1)中采集的样品，离心分离得到污水，测定污水中的信号分子含量及种类，得到主要信号分子种类；/n5)强化微生物的筛选：将4)中主要信号分子种类与3)中筛选出的具有群体感应的微生物所分泌的信号分子种类进行对比，进而筛选出能够分泌与4)中所述信号分子种类相同的微生物，将其作为强化微生物；/n6)强化微生物的发酵及投加：对5)中获取的强化微生物进行发酵培养，将发酵液投加至目标池体。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)采样：采集目标池体样品；
2)污泥膨胀种类确定：取1)中采集的样品，分离出活性污泥，鉴定活性污泥中的丝状菌指数，其中丝状菌指数小于3时，进行活性污泥微生物群落结构的鉴定；
3)活性污泥微生物群落结构的鉴定：获取活性污泥微生物群落结构信息，依据获取的微生物群落结构信息，筛选出其中具有群体感应的微生物；
4)污水中信号分子种类及含量确定：取1)中采集的样品，离心分离得到污水，测定污水中的信号分子含量及种类，得到主要信号分子种类；
5)强化微生物的筛选：将4)中主要信号分子种类与3)中筛选出的具有群体感应的微生物所分泌的信号分子种类进行对比，进而筛选出能够分泌与4)中所述信号分子种类相同的微生物，将其作为强化微生物；
6)强化微生物的发酵及投加：对5)中获取的强化微生物进行发酵培养，将发酵液投加至目标池体。


2.根据权利要求1所述的快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法，其特征在于：所述1)中，将目标池体进行区域划分，针对每一区域进行采样，分别采集距离液面不同深度位置的样品，将采集的样品进行混合，得混合样品。


3.根据权利要求2所述的快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法，其特征在于：所述1)中，将目标池体划分为3～5个区域，分别针对每一区域进行采样；采样时分别采集距离液面0～0.5m、1～1.5m以及2.5～3m深度的样品，将采集的样品进行混合。


4.根据权利要求1或2所述的快速抑制活性污泥非丝状菌膨胀的方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑾丰，刘秋菊，吴兵，任洪强，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32