耐低温厌氧氨氧化菌的驯化方法技术

本发明专利技术提供了耐低温厌氧氨氧化菌的驯化方法，包括通过梯度提高总氮负荷将中温厌氧氨氧化菌低温驯化成耐低温厌氧氨氧化菌，通过下列方法之一提升所述反应器的总氮负荷：(1)增加进水中的NH

【技术实现步骤摘要】
耐低温厌氧氨氧化菌的驯化方法


[0001]本专利技术涉及环境微生物
，尤其是涉及耐低温厌氧氨氧化菌的驯化方法。

技术介绍

[0002]厌氧氨氧化工艺是一种经济高效、环境友好的生物脱氮技术，特别适合处理低有机碳、高氨氮废水。该工艺依托自养型厌氧氨氧化菌，在缺氧条件下，以氨氮为电子供体，以亚硝态氮为电子受体，生成氮气和部分硝态氮。与传统硝化
‑
反硝化工艺相比，厌氧氨氧化工艺具有极大的技术优势，是现今污水生物处理领域的研究热点和工程前沿。厌氧氨氧化菌进行厌氧氨氧化反应时其生长的适宜温度为30
‑
40℃，当温度降低至15℃以下时，其活性会显著降低，主要表现为出现亚硝态氮的积累。低温作为污水处理厂运行过程中不可回避的一个重要环境因素，必然将对厌氧氨氧化菌产生显著影响，进而导致由其主导的厌氧氨氧化工艺的脱氮性能受到严重限制。现实生产生活中，低温含氮废水大量存在，且相应的污水厂处理单元也通常规模庞大，加热法不仅能耗高而且操作上也极为困难。此外，采用投加药剂维持厌氧氨氧化菌低温活性的方法同样存在资源浪费、经济上不可行的问题。因此，研究耐低温厌氧氨氧化菌的低温驯化方法，对于推动厌氧氨氧化菌的研究、扩大厌氧氨氧化工艺的应用具有重要的现实意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供耐低温厌氧氨氧化菌的驯化方法，以解决现有技术中存在的低温废水处理效率低的技术问题。
[0004]本专利技术提供的耐低温厌氧氨氧化菌的驯化方法，通过梯度提高总氮负荷将中温厌氧氨氧化菌在低温条件下驯化成耐低温厌氧氨氧化菌，包括：利用含有氨和亚硝酸盐的模拟废水为厌氧氨氧化反应器进水，进水pH值为7
‑
8，水力停留时间为0.23
‑
0.45天，所述反应器的低温培养温度为10℃
‑
20℃，进水中NH
4+
‑
N和NO2‑
‑
N浓度比值设为1:1
‑
1:1.32，将所述反应器的总氮负荷逐级地由0.57kg
‑
N/m3/d提高至5.21kg
‑
N/m3/d，当所述反应器出水NO2‑
‑
N测定浓度至少连续三天测定结果小于第二指标值时，可通过下列方法之一逐级调整运行参数，提升所述反应器的总氮负荷：(1)增加进水中的NH
4+
‑
N和NO2‑
‑
N的浓度，在维持NH
4+
‑
N和NO2‑
‑
N的浓度比值为1:1
‑
1:1.32的前提下，将进水中的NH
4+
‑
N的浓度从70mg/L逐级提高至140mg/L，每级调整幅度为14mg/L
‑
28mg/L；(2)减小反应器的水力停留时间，从0.45d逐级缩短至0.23d，每级调整幅度为0.07d
‑
0.15d；且所述反应器的总氮负荷的每级调整幅度不超过20％；当所述反应器的出水NO2‑
‑
N测定浓度大于第一指标值时，停止进一步负荷提升，采取抑制后应急恢复措施：将进水中的NH
4+
‑
N和NO2‑
‑
N的浓度和水力停留时间重置为上一级的运行参数；若所述反应器出水NO2‑
‑
N测定浓度至少连续三天测定结果未降低时，重复操作所述抑制后应急恢复措施，直到所述反应器出水NO2‑
‑
N测定浓度降低至小于所述第二指标值以下，其中，所述第二指标值小于所述第一指标值，经驯化后，所述反应器的总氮去除率为第三指标值。
[0005]进一步的，所述厌氧氨氧化菌处于抑制状态的判定标准为所述反应器的出水NO2‑
‑
N测定浓度达到所述第一指标值，设定为60mg/L。
[0006]进一步的，所述厌氧氨氧化菌处于正常状态的判定标准为所述反应器的出水NO2‑
‑
N测定浓度低于所述第二指标值，设定为10mg/L。
[0007]进一步的，所述第三指标值设定为4.56kg
‑
N/m3/d，所述反应器在37℃下、总氮负荷为3.20kg
‑
N/m3/d条件下的总氮去除速率为2.80kg
‑
N/m3/d。
[0008]进一步的，所述反应器的初始水力停留时间设定为0.45d。
[0009]进一步的，通过增加进水流量缩短所述反应器的水力停留时间，所述反应器中的进水流量增幅不超过所述反应器的有效体积。
[0010]进一步的，模拟废水中各矿物元素的含量为：MgSO4·
7H2O 300mg/L，NaHCO31250mg/L，KH2PO410 mg/L，CaCl2·
2H2O 5.6mg/L，以及微量元素I和II各1.25ml/L，其中，微量元素I组成为：EDTA5 g/L，FeSO45 g/L；微量元素II组成为EDTA 15g/L，H3BO40.014g/L，MnCl2·
4H2O 0.99g/L，CuSO4·
5H2O 0.25g/L，ZnSO4·
7H2O 0.43g/L，CoCl2·
6H2O0.24g/L，NiCl2·
6H2O 0.19g/L，NaMoO4·
2H2O 0.22g/L，NaSeO4·
10H2O 0.21g/L。
[0011]本专利技术提供的耐低温厌氧氨氧化菌的驯化方法，将取自中温、高负荷反应器中的厌氧氨氧化菌在低温、低负荷条件下培养，通过梯度提高总氮负荷的方法低温驯化中温厌氧氨氧化菌成为耐低温厌氧氨氧化菌，并采取抑制后应急恢复措施，确保厌氧氨氧化菌的活性，最终得到耐低温的厌氧氨氧化菌，可用于低温含氮废水的处理，解决了低温废水处理效率低的技术问题，对于推动厌氧氨氧化菌的研究、扩大厌氧氨氧化工艺的应用具有重要的现实意义。
附图说明
[0012]图1为本实施例提供的反应器中水力停留时间与进水和出水基质随时间变化曲线；
[0013]图2为本实施例提供的反应器中水力停留时间与总氮负荷、总氮去除速率、总氮去除率曲线图。
具体实施方式
[0014]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]本实施例提供的耐低温厌氧氨氧化菌的驯化方法，包括将一个在37℃下长期运行且总氮负荷和总氮去除速率分别为3.20kg
‑
N/m3/d和2.80kg
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N/m3/d的上流式厌氧氨氧化生物膜反应器中的厌氧氨氧化污泥作为待培养污泥，利用含有氨和亚硝酸盐的模拟废水，通过梯度提高总氮负荷的方法在10℃下进行低温驯化。该模拟废水中NH
4+...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.耐低温厌氧氨氧化菌的驯化方法，其特征在于，通过梯度提高总氮负荷将中温厌氧氨氧化菌在低温条件下驯化成耐低温厌氧氨氧化菌，包括：利用含有氨和亚硝酸盐的模拟废水为厌氧氨氧化反应器进水，进水pH值为7
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8，水力停留时间为0.23
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0.45天，所述反应器的培养温度为10℃
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20℃，进水中NH
4+
‑
N和NO2‑
‑
N浓度比值设为1:1
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1:1.32，将所述反应器的总氮负荷逐级地由0.57kg
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N/m3/d提高至5.21kg
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N/m3/d，当所述反应器出水NO2‑
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N测定浓度至少连续三天测定结果小于第二指标值时，可通过下列方法之一逐级调整运行参数，提升所述反应器的总氮负荷：(1)增加进水中的NH
4+
‑
N和NO2‑
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N的浓度，在维持NH
4+
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N和NO2‑
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N的浓度比值为1:1
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1:1.32的前提下，将进水中的NH
4+
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N的浓度从70mg/L逐级提高至140mg/L，每级调整幅度为14mg/L
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28mg/L；(2)减小反应器的水力停留时间，从0.45d逐级缩短至0.23d，每级调整幅度为0.07d
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0.15d；且所述反应器的总氮负荷的每级调整幅度不超过20％；当所述反应器的出水NO2‑
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N测定浓度大于第一指标值时，停止进一步负荷提升，采取抑制后应急恢复措施：将进水中的NH
4+
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N和NO2‑
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N的浓度和水力停留时间重置为上一级的运行参数；若所述反应器出水NO2‑
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N测定浓度至少连续三天测定结果未降低时，重复操作所述抑制后应急恢复措施，直到所述反应器出水NO2‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：李智行，毛加，谢海建，宋思远，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：