【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境微生物，尤其涉及一种硝化菌的培养方法。
技术介绍
1、硝化菌是一类具有硝化作用的自养化能细菌，包括亚硝酸盐菌(aob)和硝酸盐菌(nob)两个生理菌群，硝化菌世代周期长、对溶解氧、水温、有毒物质敏感。传统的硝化菌培养方法通常在标准生物反应器中进行，依赖于传统的培养基和环境条件控制。
2、尽管传统方法在某些方面有效，但它们在硝化菌的生长速度、活性、以及培养过程的稳定性和可控性方面存在局限性。硝化菌对环境条件极为敏感，如ph值、温度和溶解氧水平的微小变化都可能影响其生长。
3、因此，研发一种新的硝化菌培养方法非常有必要。
技术实现思路
1、本申请提供一种硝化菌的培养方法，以提高硝化菌培养过程的效率和稳定性。
2、本申请提供的硝化菌的培养方法，包括：
3、s1：在三个生物反应器中分别对硝化菌进行分阶段生物膜培养，具体包括如下步骤：
4、将硝化菌株置于第一生物反应器内，使用液体培养基进行生物膜培养，其中，所述第一生物反应器的环境条件设置为：ph值为7.2，温度为28摄氏度，溶解氧含量为6毫克每升；
5、当所述第一生物反应器内液体中的氨氮转化率达到每小时0.5毫克/升时，将生物膜转移至第二生物反应器内，使用液体培养基进行生物膜培养，所述第二生物反应器的环境条件设置为：ph值为7.3，温度为27摄氏度，溶解氧含量为7毫克每升；
6、当所述第二生物反应器内液体中的氨氮转化率达到每小时1.0毫克/
7、s2：使用微波对硝化菌进行照射，其中微波的频率设定在2.45ghz，功率设定在500瓦特，持续时间设定为每次5分钟，每日进行两次，以促进硝化菌的生长和活性；
8、s3：在生物反应器中使用改性生物质炭或生物复合材料作为生物载体，所述生物载体用于硝化菌的附着和生长。
9、更进一步地，所述液体培养基包括氨水，以及至少一种选自磷酸盐、硫酸盐和微量元素的组合；其中，所述微量元素包括铁、锰、锌和铜。
10、更进一步地，所述液体培养基包括植物提取物或生物刺激剂，以促进硝化菌的生长和活性。
11、更进一步地，所述微波照射在每次生物膜转移至新的生物反应器之前进行，以增强硝化菌对新环境的适应性。
12、更进一步地，所述生物载体的改性包括表面功能化处理，以提高硝化菌的附着能力和生物膜的稳定性。
13、更进一步地，在所述第三生物反应器中引入一套辅助照明系统，使用特定波长的光照射，以提高硝化菌的代谢活性。
14、更进一步地，所述第三个生物反应器包括一个在线氨氮监测系统，用于实时调整ph值、温度和溶解氧含量，以维持硝化菌的最佳生长条件；所述在线氨氮监测系统利用如下公式1实时调整ph值：
15、
16、其中，phadjusted是ph值综合调整量，用于表示第三个生物反应器中的当前ph值phcurrent与目标ph值phtarget之间差异的综合调整量，如果phadjusted为正值，则需要添加酸来减小ph值，如果phadjusted为负值，则需要添加碱来提高ph值；表示单位时间内ph值的变化率；γ和∈是基于实验数据优化得到的调整系数；
17、所述在线氨氮监测系统利用如下公式2实时溶解氧含量：
18、
19、其中，doadjusted是溶解氧含量综合调整量，用于表示第三个生物反应器中的当前溶解氧含量docurrent与目标溶解氧含量dotarget之间差异的综合调整量，如果doadjusted为正值，则需要减小溶解氧含量，如果doadjusted为负值，则需要增加溶解氧含量；表示单位时间内溶解氧的变化率；β和η是基于实验数据优化得到的调整系数；
20、所述在线氨氮监测系统利用如下公式3实时调整温度：
21、
22、其中，tempadjusted是温度综合调整量，用于表示第三个生物反应器中的当前温度tempcurrent与目标温度temptarget之间差异的综合调整量，如果tempadjusted为正值，则需要减小温度，如果tempadjusted为负值，则需要增加温度；表示单位时间内氨氮浓度的变化率；δ和ζ是基于实验数据优化得到的调整系数。
23、本申请提供的技术方案的有益效果包括：
24、(1)提高培养过程的效率：本申请提出的分阶段生物膜培养方法允许硝化菌在最适宜的条件下生长。通过为每个生长阶段提供最优的ph值、温度和溶解氧含量，可以更有效地培养硝化菌，从而提高整个培养过程的效率。(2)增强培养过程的稳定性：通过精确控制培养环境(如微波照射、改性生物载体等)，本方法有助于维持硝化菌培养过程的稳定性，减少由于环境波动导致的培养效果不佳或失败的风险。(3)促进硝化菌生长和活性：使用微波照射和特殊的生物载体，如改性生物质炭或生物复合材料，可以提高硝化菌的生长速度和活性。这不仅有助于缩短培养周期，还能提高培养密度和质量。
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1.一种硝化菌的培养方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的硝化菌的培养方法，其特征在于，所述液体培养基包括氨水，以及至少一种选自磷酸盐、硫酸盐和微量元素的组合；其中，所述微量元素包括铁、锰、锌和铜。
3.根据权利要求1所述的硝化菌的培养方法，其特征在于，所述液体培养基包括植物提取物或生物刺激剂，以促进硝化菌的生长和活性。
4.根据权利要求1所述的硝化菌的培养方法，其特征在于，所述使用微波对硝化菌进行照射，在每次生物膜转移至新的生物反应器之前进行，以增强硝化菌对新环境的适应性。
5.根据权利要求1所述的硝化菌的培养方法，其特征在于，所述生物载体的改性包括表面功能化处理，以提高硝化菌的附着能力和生物膜的稳定性。
6.根据权利要求1所述的硝化菌的培养方法，其特征在于，在所述第三生物反应器中引入一套辅助照明系统，使用特定波长的光照射，以提高硝化菌的代谢活性。
7.根据权利要求1所述的硝化菌的培养方法，其特征在于，所述第三个生物反应器包括一个在线氨氮监测系统，用于实时调整pH值、温度和溶解氧含量，以维持硝化
...【技术特征摘要】
1.一种硝化菌的培养方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的硝化菌的培养方法，其特征在于，所述液体培养基包括氨水，以及至少一种选自磷酸盐、硫酸盐和微量元素的组合；其中，所述微量元素包括铁、锰、锌和铜。
3.根据权利要求1所述的硝化菌的培养方法，其特征在于，所述液体培养基包括植物提取物或生物刺激剂，以促进硝化菌的生长和活性。
4.根据权利要求1所述的硝化菌的培养方法，其特征在于，所述使用微波对硝化菌进行照射，在每次生物膜转移至新的生物反应器之前进行，以增强硝化菌对新环境的适应性。
【专利技术属性】
技术研发人员：王文亮，林思敏，罗洁城，李林轩，张映格，
申请(专利权)人：深圳市欧达尔环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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