一种氧化亚氮偏好型反硝化污泥及其培养方法技术

本发明专利技术提供了一种氧化亚氮(N2O)偏好型反硝化污泥及其培养方法，通过采取絮状市政污水处理厂二沉池活性污泥作为接种污泥，并以包括6mg/L NO3‑

【技术实现步骤摘要】
一种氧化亚氮偏好型反硝化污泥及其培养方法


[0001]本专利技术属于环境工程
，具体而言，涉及一种氧化亚氮偏好型反硝化污泥及其培养方法。

技术介绍

[0002]氧化亚氮(N2O)是一种强大的温室气体，其致温室效应潜能是二氧化碳(CO2)的300倍。且N2O上升至平流层后还会与臭氧发生光化学反应，破坏臭氧层，对人类居住环境产生非常大的危害。
[0003]基于微生物硝化和反硝化作用的生物脱氮(BNR)技术是目前广泛应用的废水处理技术，被认为是N2O的重要排放来源。据估计，2005
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2020年间污水处理厂N2O的释放通量约占全球N2O释放总量的13％。根据目前的了解，导致BNR过程中N2O产生的生物学途径主要有三种：羟胺氧化途径，硝化细菌反硝化途径和异养反硝化途径。此外，BNR系统中的非生物反应也会产生N2O，但其对BNR系统中N2O总排放量的贡献通常很小(<3％)。在国际社会携手应对全球气候变化的大背景下，中已提出要加强非CO2温室气体释放管控，故在保证污水处理效率的同时实现N2O有效减排已成为污水处理领域面临的重要问题。
[0004]反硝化作用被认为是BNR过程中消耗N2O的唯一途径。目前的研究侧重于探索减少污水处理过程中N2O产生的方法，而很少关注增加N2O消耗的技术。活性污泥反硝化过程中N2O的还原能力通常超过其产生能力的2
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10倍，这使反硝化有成为废水处理系统中N2O汇的潜能。因此，提高活性污泥中N2O还原能力可能是一种有效的N2O减排途径。
[0005]但目前关于通过驯化反硝化污泥，提高N2O还原能力从而来增加N2O消耗的报道非常有限。如何提高N2O的还原能力及影响N2O还原能力的因素等问题尚不明确。
[0006]因此，急需找到一种反硝化污泥及其培养方法，能通过提高N2O还原能力来增加N2O的消耗，进而实现保证污水处理效率的同时实现N2O有效减排。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种N2O偏好型反硝化污泥及其培养方法。一方面，使用硝酸盐(NO3‑
)和N2O共同作为氮源使反硝化污泥始终在电子竞争条件下进行驯化，通过在反硝化污泥中富集N2O偏好型细菌来增加电子竞争下N2O的还原能力，增加了N2O的消耗，有效解决污水处理过程中N2O的排放问题，实现了保证污水处理效率的同时实现N2O有效减排；另一方面，通过N2O的有效减排，减弱了温室效应，保护生态环境；再一方面，从增加N2O的消耗这一角度着手，为减少N2O的排放提供了技术支撑与新的思路，具有良好的应用前景。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采用以下方案实现：
[0009]一方面，本专利技术提供一种用于驯化N2O偏好型反硝化污泥的培养基，所述培养基包括含有NO3‑
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N和/或N2O
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N的人工合成废水。
[0010]进一步地，所述人工合成废水包括R1：6mg/L NO3‑
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N或R2：6mg/L NO3‑
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N+60mg/
LN2O
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N或R3：60mg/L N2O
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N。
[0011]优选地，所述人工合成废水包括R2：6mg/L NO3‑
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N+60mg/L N2O
‑
N。
[0012]使用硝酸盐(NO3‑
)和N2O共同作为氮源使反硝化污泥始终在电子竞争条件下进行驯化，通过在反硝化污泥中富集N2O偏好型细菌来增加电子竞争下N2O的还原能力，增加N2O的消耗。
[0013]另一方面，本专利技术提供一种N2O偏好型反硝化污泥，所述N2O偏好型反硝化污泥通过如上所述三种技术方案中的培养基驯化培养形成。
[0014]在一些实施方式中，培养得到的N2O偏好型反硝化污泥，通过提高N2O的还原速率，降低N2O的还原速率抑制率，来增加N2O的消耗，实现了保证污水处理效率的同时实现N2O有效减排的目的。
[0015]再一方面，本专利技术提供一种N2O偏好型反硝化污泥的培养方法，所述方法为：将污泥接种于反应器内，分别加入如上所述技术方案中的培养基驯化培养形成。
[0016]在一些实施方式中，所述培养方法通过筛选得到最优的人工合成污水成分及最佳反应条件，最终培养形成一种N2O偏好型反硝化污泥，提高了N2O的还原能力，进而增加N2O的消耗。
[0017]再一方面，本专利技术提供一种N2O偏好型反硝化污泥用于制备增加N2O消耗或培养富集反硝化菌的制剂的用途，所述污泥通过使用如上技术方案所述的方法驯化得到，所述方法通过提高N2O的还原能力来增加N2O的消耗。
[0018]再一方面，本专利技术提供一种N2O偏好型反硝化污泥用于制备减少温室效应的制剂的用途，所述污泥通过使用如上技术方案所述的方法驯化得到，所述方法通过提高N2O的还原能力来增加N2O的消耗，减少N2O的排放，从而减少温室效应。
[0019]再一方面，本专利技术提供一种人工合成的废水用于制备驯化N2O偏好型反硝化污泥的制剂的用途，所述人工合成废水包括R1：6mg/L NO3‑
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N或R2：6mg/L NO3‑
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N+60mg/L N2O
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N或R3：60mg/L N2O
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N。
[0020]再一方面，本专利技术提供一种人工合成的废水用于制备增加N2O消耗的制剂的用途，所述人工合成废水包括R1：6mg/L NO3‑
‑
N或R2：6mg/L NO3‑
‑
N+60mg/L N2O
‑
N或R3：60mg/L N2O
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N。
[0021]再一方面，本专利技术提供一种污水处理方法，所述方法为：使用如上技术方案所述的N2O偏好型反硝化污泥，或如上技术方案所述的培养方法得到N2O偏好型反硝化污泥进行污水处理。
[0022]所述方法实现了保证污水处理效率的同时实现N2O有效减排的目的。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024]1、本专利技术提供了一种N2O偏好型反硝化污泥的培养方法，使用NO3‑
和N2O共同作为氮源使反硝化污泥始终在电子竞争条件下进行驯化，具有明显的协同增效作用，通过在反硝化污泥中富集N2O偏好型细菌来增加电子竞争下N2O的还原能力，增加了N2O的消耗，有效解决污水处理过程中N2O的排放问题，实现了保证污水处理效率的同时实现N2O的有效减排；
[0025]2、通过N2O的有效减排，减弱了温室效应，保护生态环境；
[0026]3、从增加N2O的消耗这一角度着手，为减少N2O的排放提供了技术支撑与新的思路，具有良好的应用前景。
附图说明
[0027]图1为本研究所使用的反应器。
[0028]图2为N2O溶解曲线。
[0029]图3不同反应器中污泥VSS变化。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于驯化N2O偏好型反硝化污泥的培养基，其特征在于，所述培养基包括含有NO3‑
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N和/或N2O
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N的人工合成废水。2.如权利要求1所述的培养基，其特征在于，所述人工合成废水包括R1：6mg/L NO3‑
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N或R2：6mg/L NO3‑
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N+60mg/L N2O
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N或R3：60mg/L N2O
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N。3.如权利要求2所述的培养基，其特征在于，所述人工合成废水包括R2：6mg/LNO3‑
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N+60mg/L N2O
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N。4.一种N2O偏好型反硝化污泥，其特征在于，所述N2O偏好型反硝化污泥通过权利要求1、2或3所述的培养基驯化培养形成。5.一种N2O偏好型反硝化污泥的培养方法，其特征在于，所述方法为：将污泥接种于反应器内，分别加入如权利要求1、2或3所述的培养基驯化培养形成。6.一种N2O偏好型反硝化污泥用于制备增加N2O消耗或培养富集反硝化菌的制剂的用途，其特征在于，所述污泥通过使用如权利要求5所述的方法驯化得到，所述方法通过提高N...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶金宇，薛向东，张蒙恩，高源，李鑫龙，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：