牛血清蛋白在缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制中的应用制造技术

本发明专利技术公开了牛血清蛋白在缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制中的应用。本发明专利技术还公开了一种缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制的方法，包括：在含纳米氧化镁的废水中加入牛血清蛋白混合后加入到厌氧氨氧化污泥体系中，以缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化污泥活性的抑制。本发明专利技术为推进厌氧氨氧化工艺的广泛应用提供了新的方法与思路。化工艺的广泛应用提供了新的方法与思路。化工艺的广泛应用提供了新的方法与思路。

【技术实现步骤摘要】
牛血清蛋白在缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制中的应用


[0001]本专利技术涉及污水生物处理
，具体涉及牛血清蛋白在缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制中的应用。

技术介绍

[0002]随着纳米技术的发展，纳米材料逐渐与多样化的商业产品和制造工艺融合，尤其是单质金属纳米材料和金属氧化物纳米材料。其中纳米氧化镁已被广泛应用于与陶瓷、炼钢、杀菌和燃料电池相关的工作。纳米材料在制造，运输，使用和处理过程中不可避免地会释放到环境中，对环境和人类健康造成潜在的影响。而生活或工业来源的纳米材料释放到水生或陆地环境的最后屏障是废水处理厂。可能会对污水处理系统性能和微生物产生不利的影响。
[0003]厌氧氨氧化是指在厌氧或者缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以NO2‑
‑
N为电子受体，氧化NH
4+
‑
N为N2的生物过程。与传统硝化反硝化工艺相比，厌氧氨氧化工艺有着巨大的技术优势，其曝气能耗只有传统工艺的55％～60％、无需外加碳源，此外还可以减少45％碱度消耗量。同时，厌氧氨氧化工艺的污泥产量也远低于传统生物脱氮工艺，显著降低了剩余污泥的处理和处置成本。
[0004]因而，在常规污水处理厂的生物脱氮处理中，厌氧氨氧化技术无疑是一种高效、节能、环境友好型生物脱氮技术。但厌氧氨氧化菌生长缓慢且对环境敏感，废水中的纳米氧化镁会影响厌氧氨氧化菌的生长代谢，并抑制厌氧氨氧化污泥活性，极大地限制厌氧氨氧化工艺在实际废水处理领域中的大规模应用。
[0005]因此，开发一种缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制的方法，对厌氧氨氧化工艺的推广和应用具有重要的实际意义。

技术实现思路

[0006]针对本领域存在的不足之处，本专利技术提供了牛血清蛋白(CAS号9048
‑
46
‑
8)在缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制中的应用。将牛血清蛋白与含纳米氧化镁的废水进行混合，通过在纳米氧化镁表面形成蛋白冠层，最后成功减轻了纳米氧化镁的对厌氧氨氧化颗粒污泥的毒性。
[0007]本专利技术的目的之一是提供牛血清蛋白在缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制中的应用。
[0008]本专利技术又一目的是提供一种缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制的方法，包括：在含纳米氧化镁的废水中加入牛血清蛋白混合后加入到厌氧氨氧化污泥体系中，以缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化污泥活性的抑制。
[0009]本专利技术在纳米氧化镁表面形成蛋白冠层，最后成功减轻了纳米氧化镁的对厌氧氨氧化颗粒污泥的毒性。
[0010]本专利技术可采用以下优选技术方案：
[0011]所述纳米氧化镁与牛血清蛋白的质量比优选为1:0.8，牛血清蛋白再多效果提升也不明显。
[0012]所述混合的条件为：37℃震荡混合。可采用震荡培养箱，转速设置为150rpm。混合时间可为30min。混合后废水的pH调节为7.4～7.6，除氧。
[0013]所述厌氧氨氧化颗粒污泥的优势功能菌为Candidatus Kuenenia。
[0014]所述厌氧氨氧化污泥在混合后的废水中的浓度为3～5g VSS L
‑1。
[0015]所述厌氧氨氧化污泥的比厌氧氨氧化活性为540～560mg TN g
‑1VSS d
‑1，其中TN为总氮。
[0016]所述纳米氧化镁的粒径为50nm。
[0017]所述含纳米氧化镁的废水中纳米氧化镁的浓度不高于50mg L
‑1。
[0018]所述废水中可还含有NH
4+
‑
N、NO2‑
‑
N。优选地，NH
4+
‑
N和NO2‑
‑
N的质量比例为1:1且浓度不高于280mg L
‑1。
[0019]本专利技术的缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制测试方法可采用急性毒性实验方法，包括步骤：
[0020](a)将厌氧氨氧化污泥用蒸馏水清洗数次，取5mL的厌氧氨氧化污泥转移至120mL血清瓶中。
[0021](b)向锥形瓶中加入模拟废水包括：(NH4)2SO4、NaNO2、纳米氧化镁、牛血清蛋白以及无机盐溶液，所述无机盐溶液包括组分：NaH2PO4、CaCl
2 2H2O、MgSO
4 7H2O、NaHCO3。
[0022](c)将锥形瓶放置于37℃恒温震荡培养箱中培养30min。
[0023](d)将锥形瓶中模拟废水与厌氧氨氧化颗粒污泥进行混合，使用HCl溶液调节血清瓶中混合液的pH值至7.4～7.6，向血清瓶中通入氩气曝气10min，去除血清瓶中混合液的溶解氧，避免因溶氧过高而对厌氧氨氧化细菌所产生的抑制。
[0024](e)将曝气后的血清瓶密封并置于恒温震荡培养箱中在35℃避光的条件下培养，每隔一定时间从血清瓶中取出一定量的上清液作为样品并测定样品中NH
4+
‑
N与NO2‑
‑
N浓度。
[0025](f)根据实验中NH
4+
‑
N与NO2‑
‑
N的消耗速率以及血清瓶中污泥的可挥发悬浮固体(VSS)浓度确定污泥的厌氧氨氧化活性。
[0026]上述实验方法中，优选地，所述(NH4)2SO4与NaNO2储备液中NH
4+
‑
N与NO2‑
‑
N的质量浓度相等并且加入体积比为1:1，同时储备液的加入量应保证血清瓶中NH
4+
‑
N与NO2‑
‑
N的质量浓度不高于280mg L
‑1。
[0027]在本专利技术的方法下，牛血清蛋白的添加显著缓解了纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥的胁迫。
[0028]本专利技术与现有技术相比，主要优点包括：本方法可在短期内大幅提升厌氧氨氧化污泥的活性，此外，牛血清蛋白的添加在提升厌氧氨氧化污泥活性的同时可以规避生物排异性，并且降低成本。
附图说明
[0029]图1为实施例的比厌氧氨氧化活性变化图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
[0031]一种缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制的方法，包括：
[0032](1)将优势功能菌属为Candidatus Kuenenia的厌氧氨氧化污泥用蒸馏水清洗数次，取5mL的厌氧氨氧化污泥转移至120mL血清瓶中。
[0033](2)向锥形瓶中加入模拟废水包括：210mg L
‑1(NH4)2SO4、210mg L
‑1NaNO2、无机盐、牛血清蛋白以及粒径为50nm的纳米氧化镁，所述的纳米氧化镁与牛血清蛋白的质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.牛血清蛋白在缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制中的应用。2.一种缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化颗粒污泥活性抑制的方法，其特征在于，包括：在含纳米氧化镁的废水中加入牛血清蛋白混合后加入到厌氧氨氧化污泥体系中，以缓解纳米氧化镁对厌氧氨氧化污泥活性的抑制。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述纳米氧化镁与牛血清蛋白的质量比为1:0.8。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述混合的条件为：37℃震荡混合。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述厌氧氨氧化颗粒污泥的优势功能菌为Candidatus...

【专利技术属性】
技术研发人员：范念斯，马文杰，张江涛，林彦旭，金仁村，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：