一种自养氨氧化菌富集方法技术

本发明专利技术涉及污水处理脱氮技术领域，公开了一种自养氨氧化菌富集方法，包括自养硝化菌的筛选阶段和自养氨氧化菌的富集阶段，自养硝化菌的筛选阶段中调节pH并使反应器起始氨氮浓度为50～100mg/L，溶解氧控制在1mg/L以上，进行连续曝气；当氨氮去除率达到95％以上，停止曝气，静置沉淀进行换水；当氨氮去除速率达到10mg/L

【技术实现步骤摘要】
一种自养氨氧化菌富集方法


[0001]本专利技术涉及污水处理脱氮
，具体涉及一种自养氨氧化菌富集方法。

技术介绍

[0002]在传统的硝化反硝化生物脱氮工艺，还是新型的短程硝化
‑
厌氧氨氧化工艺中都需要利用氨氧化菌将氨氮转化为亚硝氮这一过程。由于氨氧化菌属于化能自养型微生物，生长缓慢、对环境变化敏感、易流失、与异养菌竞争处于劣势。同时，氨氧化菌与亚硝酸盐氧化菌同时存在于硝化系统中，难以将两者分离。因此，实际运行过程中难以获得高纯度的氨氧化菌。氨氧化菌的高效富集对传统、新型脱碳工艺的处理效率起着至关重要的作用。
[0003]常用氨氧化菌富集方法包括1)溶解氧(DO)浓度控制策略：氨氧化菌(0.2～1.5mg/L)的氧半包和常数低于亚硝酸盐氧化菌(1.2～1.5mg/L)。较强的氧亲和力使氨氧化菌在低DO条件下也能实现富集。2)游离亚硝酸(FNA)与游离氨(FA)的抑制作用：3)控制污泥龄：利用AOB与NOB的生长速度不同，控制污泥龄将NOB从反应器中排出。4)温度：温度超过15℃后，AOB比生长速率大于NOB，25℃以上使区分两者的最佳温度。AOB最佳活性温度为35℃，NOB为38℃。
[0004]现有技术中申请公布号为CN113896324A中采用实际废水以高NO2‑
积累率实现短程硝化快速启动与维持，并涉及氨氧化菌的富集过程；但其在阶段一利用实际废水，在好氧与厌氧交替培养方法，由于实际废水中含有有机物(COD)，反应器中存在大量异养菌与氨氧化菌竞争，导致硝化菌的淘洗过程漫长，且需要控制溶氧，污泥龄等参数，导致过程复杂，难以控制；阶段二富集过程需要缺氧搅拌，控制泥龄等方式，过程复杂且耗能。并且，由于采用的实际废水，其氨氮浓度不高。氨氮作为氨氧化菌能营养物质，无法获得较高的氨氧化菌增长率，且获得的氨氧化菌无法应用于高浓度氨氮废水的处理。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种自养氨氧化菌富集方法，该方法资源化利用污水处理设施中的剩余污泥，高效富集氨氧化菌，有效解决传统硝化反硝化与新型短程硝化厌氧氨氧化工艺中氨氧化菌富集困难的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种自养氨氧化菌富集方法，
[0008](1)自养硝化菌的筛选阶段：反应器接种剩余污泥，以无机营养液进行连续曝气培养；调节pH并使反应器起始氨氮浓度为50～100mg/L，溶解氧控制在1mg/L以上，进行连续曝气；当氨氮去除率达到95％以上，停止曝气，静置沉淀进行换水；当氨氮去除速率达到10mg/L
·
h，结束筛选步骤，进行下一步的自养氨氧化菌富集；
[0009](2)自养氨氧化菌的富集阶段：配制高浓度无机营养液，分批投加到反应器中并使反应器初始氨氮浓度达100～150mg/L时，溶解氧控制在1mg/L以上，进行连续曝气；当氨氮去除率达到95％以上，停止曝气，静置反应器，使反应器进入厌氧阶段，完成一次反应循环；
[0010]一次反应循环结束后通过在线电导率检测反应器中离子浓度，当电导率小于30mS/cm，再次添加高浓度无机营养液，并控制电导率不超过30mS/cm，开启曝气，开始新的循环；
[0011]当反应结束时电导率大于30mS/cm，对反应器进行换水，换水后再次投加高浓度营养液，开始新的循环；当反应器氨氮去除速率达到30mg/L
·
h，逐渐提高初始氨氮浓度至1000mg/L，进行自养氨氧化菌富集。
[0012]自养硝化菌的筛选阶段可以将大量异养菌排除至反应器外，随着异养菌的排出有利于氨氧化菌的富集，氨氮去除速率将逐步提高，当氨氮去除速率达到10mg/L
·
h，结束筛选步骤，进行下一步的自养氨氧化菌富集；自养氨氧化菌的富集阶段通过分批投加高浓度无机营养液以有效减少用水成本，同时较低的换水频率也能够减少换水过程中污泥微生物的流失；无机营养液投加次数过多，会导致电导率升高。通过在线电导率检测，维持装置内电导率在30mS/cm以下的条件下进行好氧与厌氧多次循环。当反应器氨氮去除速率达到30mg/L
·
h，逐渐提高初始氨氮浓度至1000mg/L，进行自养氨氧化菌富集。
[0013]本专利技术方法资源化利用污水处理设施中的剩余污泥，高效富集氨氧化菌，有效解决传统硝化反硝化与新型短程硝化厌氧氨氧化工艺中氨氧化菌富集困难的问题。
[0014]作为优选，所述无机营养液包括NH4Cl、KH2PO4、MgSO4·
7H2O、CaCl2、NaHCO3与微量元素。
[0015]作为优选，在自养硝化菌的筛选阶段中，每1L无机营养液包括NH4Cl 191mg、KH2PO
4 44mg、MgSO4·
7H2O 102mg、CaCl
2 25mg、NaHCO
3 507mg与微量元素1mg。
[0016]作为优选，在自养氨氧化菌的富集阶段中，每1L无机营养液包括NH4Cl 22.9g、KH2PO
4 52.7g、MgSO4·
7H2O 0.102g、CaCl
2 0.025g、NaHCO
3 60.8g与微量元素1mg。
[0017]作为优选，所述微量元素包括ZnSO4·
7H2O、Na2MoO4·
2H2O、CoCl2·
6H2O、FeCl3·
6H2O、CuSO4·
5H2O、NiCl2·
6H2O、Mn2SO4·
H2O。
[0018]作为优选，每1L微量元素包括ZnSO4·
7H2O 0.12g、Na2MoO4·
2H2O 0.12g、CoCl2·
6H2O 0.15g、FeCl3·
6H2O 1.5g、CuSO4·
5H2O 0.03g、NiCl2·
6H2O 0.12g、Mn2SO4·
H2O 0.12g。
[0019]作为优选，接种剩余污泥的浓度为1000～3000mg/L。
[0020]作为优选，在自养氨氧化菌的富集阶段中，pH维持在6.5～8.5，静置沉淀时长为30min，换水比为70％。
[0021]作为优选，在自养氨氧化菌的富集阶段中，静置时长为2h，换水比为50～70％。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术方法资源化利用污水处理设施中的剩余污泥，高效富集氨氧化菌，有效解决传统硝化反硝化与新型短程硝化厌氧氨氧化工艺中氨氧化菌富集困难的问题；
[0024]自养硝化菌的筛选阶段中，通过培养开始17天完成自养硝化菌筛选，污泥浓度由初始2188mg/L降至1244mg/L，大量异养菌被排出；自养氨氧化菌的富集阶段中，无机营养液投加次数过多，会导致电导率升高；通过在线电导率检测，维持装置内电导率在30mS/cm以下的条件下进行好氧与厌氧多次循环，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自养氨氧化菌富集方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)自养硝化菌的筛选阶段：反应器接种剩余污泥，以无机营养液进行连续曝气培养；调节pH并使反应器起始氨氮浓度为50～100mg/L，溶解氧控制在1mg/L以上，进行连续曝气；当氨氮去除率达到95％以上，停止曝气，静置沉淀进行换水；当氨氮去除速率达到10mg/L
·
h，结束筛选步骤，进行下一步的自养氨氧化菌富集；(2)自养氨氧化菌的富集阶段：配制高浓度无机营养液，分批投加到反应器中并使反应器初始氨氮浓度达100～150mg/L时，溶解氧控制在1mg/L以上，进行连续曝气；当氨氮去除率达到95％以上，停止曝气，静置反应器，使反应器进入厌氧阶段，完成一次反应循环；一次反应循环结束后通过在线电导率检测反应器中离子浓度，当电导率小于30mS/cm，再次添加高浓度无机营养液，并控制电导率不超过30mS/cm，开启曝气，开始新的循环；当反应结束时电导率大于30mS/cm，对反应器进行换水，换水后再次投加高浓度营养液，开始新的循环；当反应器氨氮去除速率达到30mg/L
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h，逐渐提高初始氨氮浓度至1000mg/L，进行自养氨氧化菌富集。2.根据权利要求1所述的一种自养氨氧化菌富集方法，其特征在于，所述无机营养液包括NH4Cl、KH2PO4、MgSO4·
7H2O、CaCl2、NaHCO3与微量元素。3.根据权利要求2所述的一种自养氨氧化菌富集方法，其特征在于所述，在自养硝化菌的筛选阶段中，每1L无机营养液包括NH4Cl 191mg、KH2PO
4 44mg、MgSO4·
7H2O 102mg、CaCl
2 25mg、NaHCO3507mg与微量元素1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄赫，李婷，姚海勇，郭慧，凌明，
申请(专利权)人：浙江巨能环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：