本发明专利技术公开了一种高浓度亚硝化细菌的规模化培养方法及其用途。它包括如下步骤：１）在带有搅拌、加热及曝气的反应装置中加入初始氨氮质量浓度为３０－５００ｍｇ／Ｌ的富集培养液，取污水处理厂活性污泥体积比为０．５－２０％一次接种，进行亚硝化细菌富集培养，２－６ｄ为１个培养周期，中间补加铵盐及生长促进剂；２）当溶液中ＮＯ２－－Ｎ浓度累计达到总氮浓度的７０～９５％结束培养，添加絮凝剂进行絮凝沉淀，静置弃去上清液，再添加富集培养液进入第二周期的培养；３）连续进行３－８个周期的富集培养，获得高浓度亚硝化细菌。通过本发明专利技术培养的亚硝化细菌强化生物硝化处理含氨氮废水，具有抗逆性强、成本低、效率高的特点。适合于复杂的含氨氮工业废水的处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境生物
，尤其涉及一种高浓度亚硝化细菌的规模化培养方法及其用途。
技术介绍
氨氮污染可引起水生植物和藻类过度繁殖，恶化水质，是造成水体富营养化的重 要因素。以亚硝化细菌为核心的生物硝化反应是利用硝化菌在好氧条件，将NH4+转化为亚 硝酸盐和硝酸盐的过程，是水体净化中的重要环节。近年来，利用硝化细菌处理氨氮废水 的生物脱氮工艺如短程硝化反硝化、同步硝化反硝化等受到人们的青睐，但研究仅停留在 试验室阶段。亚硝化菌的硝化作用是脱氮过程中决定反应速度的阶段，控制着硝化作用的 整个过程。在实际工程应用中由于亚硝化细菌的生长优势无法得到较好的控制，效果不甚 理想。通过添加培养的亚硝化细菌可以显著促进生物硝化反应，提高氨氮去除效果。目前 市场上使用的硝化细菌以混合菌种为主，菌液浓度低，效果差，并以应用在养殖场为主，用 于含氨氮工业废水处理方面的很少。CN101200687描述了一种一体化硝化菌培养与保藏 的方法。虽然能够延长硝化菌的半衰期，但细菌浓度较低，不适用于氨氮废水的处理。CN 00808700. 8公开了一种下水污泥或屎尿污泥等活性污泥中所含硝化细菌的培养方法。用于 处理低浓度氨氮废水。CN200310112485. 5公开了一种在好氧发酵器中布置软性纤维来收 集硝化细菌的生产工艺，虽然软性纤维有利用 硝化细菌的附着生长，但洗脱收集工作量大， 不适合规模化生产。CN101205099描述了一种亚硝化菌_厌氧氨氧化菌固定化与中温污水 处理工艺。是一种两类细菌联合处理污水的方法，没有涉及高浓度亚硝化细菌的培养。CN 200710010383. 0公开了一种采用活性污泥间歇式富集硝化细菌的方法。该方法是利用活 性污泥的沉降性达到对菌的富集作用。虽然能够处理较高浓度的氨氮废水，但在实际培养 中如果不添加有机物质，活性污泥存在降解的可能，如添加有机物质，则影响硝化细菌的生 长，故也不适合规模化培养。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种高浓度亚硝化细菌的规模化培养 方法及其用途。 高浓度亚硝化细菌的规模化培养方法采用序批式进水结合絮凝沉淀富集菌体进 行定向规模化培养，包括如下步骤 1)在带有搅拌、加热及曝气的反应装置中加入初始氨氮质量浓度为30-500mg/L 的富集培养液，取污水处理厂活性污泥体积比为0. 5_20%—次接种，进行亚硝化细菌富集 培养，2-6d为1个培养周期，中间补加铵盐及生长促进剂； 2)当溶液中N02—-N浓度累计达到总氮浓度的70 95%结束培养，添加絮凝剂进 行絮凝沉淀，静置弃去上清液，再添加富集培养液进入第二周期的培养； 3)连续进行3-8个周期的富集培养，获得高浓度亚硝化细菌。 所述的高浓度亚硝化细菌采用普通稀释平板菌落计数法活体计数，亚硝化细 菌密度为106—12CFU/ml。所述的富集培养的温度为27-34°C， pH值为7. 5-8. 5，溶解氧为 1. 5-6. 5mg/L，搅拌转速为50-200r/min。优选培养温度为28_32°C， pH值为7. 8-8. 2，溶解 氧为2. 5-4. 5mg/L，搅拌转速为80_180r/min。 所述的每升富集培养液的组成为0. 1-10. 0g铵盐、0. 1-5. Og KH2P04或K2HP04、0. 1-5. Og Na2HP04或NaH2P04、0. 05—5. Og MgS04 *7H20、0. 1-5. OgNaHCO，0. 1-5. Og CaC(V所 述的生长促进剂的组成为20-500mg/L K+、 100-1000mg/L Na+、 10-200mg/L Mg2+禾P l_50mg/ L Fe2+ ;其中K+以KH2P04、 K2HP04， Na+以Na2HP04、 NaH2P04、 NaHC03， Mg2+以MgS04 7H20， Fe2+ 以MgS04 *7H20的形式加入。所述的絮凝剂为无机絮凝剂、天然高分子絮凝剂或有机高分子 絮凝剂；无机絮凝剂为硫酸铝、硫酸亚铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁或聚合氯化 铁；天然高分子絮凝剂为壳聚糖或明胶；有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺；絮凝剂添加量 为5-500mg/L。所述的铵盐为碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、尿素或磷酸氢二铵。 亚硝化细菌用于直接投加或固定于生物填料中处理各类含氨废水，特别是含氨氮 的工业废水，氨氮有效容积去除负荷在0. 3-1. 6kg(NH3-N)/m3d。 所述的生物填料为聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、陶粒或活性炭。所述的亚硝化细菌用 于处理含氨氮工业废水，所述的工业废水的氨氮浓度小于1000mg/L，工业废水的COD&浓度 小于1000mg/L。 本专利技术与现有技术相比具有的有益效果 (1)所制备的亚硝化菌浓度高，活性好，所用培养方法适用于规模化生产； (2)显著提高氨氮去除效率，适合于复杂的含氨氮工业废水的处理； (3)可实现短程硝化-反硝化脱氮；与厌氧氨氧化结合，可实现亚硝化-厌氧氨氧 化脱氮，与传统工艺相比，具有显著的节能效益。附图说明 图1是亚硝化菌1、2周期富集培养中氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐的变化情况， ▲ NH4+_N质量浓度，■ N02—-N质量浓度，〇N03—_N质量浓度； 图2是亚硝化菌经6周期富集培养的氨氮去除容积负荷变化情况， 图3是试验装置示意图，蠕动泵1、气泵2、阀门3、曝气头4、填料5 ; 图4是抗生素医药废水好氧生化出水强化生物硝化试验结果， NH4+_N质量浓度，■ N02—-N质量浓度，▲ TN质量浓度；具体实施例方式实施例1亚硝化细菌的定向富集培养(一 ) 实验用亚硝化菌的富集培养使用10L的玻璃罐简易培养装置，配装小型搅拌设 备，曝气头通入罐底以提供氧气。加入初始氨氮质量浓度为100mg/L的富集培养液，取污水 处理厂体积比为20%活性污泥一次接种，控制富集培养温度为29°C ， pH值为8. 1 ，溶解氧为 3. 5mg/L，搅拌转速为120r/min。富集培养液成分为每升水含1. Og NH4HC03、0. 5g KH2P04、1. Og Na2HP04、0. 4g MgS04 7H20、1. Og NaHC03和0. 5g CaC03。培养中期补加lg/L NH4HC03 及生长促进剂0. 5g/L KH2P04、lg/L Na2HP04、0. 5g/L MgS04 7H20、0. lg/L FeS04 7H20，待培养3d当溶液中N02—-N浓度累计达到总氮浓度的95%结束培养，加100mg/L聚合氯化铝絮 凝富集菌体后，静置弃去上清液，加入富集培养液进入第2周期的培养，以此类推连续进行 6个周期的培养，氨氮初始浓度从150mg/L逐批增加至650mg/L。第1、2周期的氨氮降解和 亚硝酸、硝酸盐积累情况(见图1)。硝化作用理想，亚硝酸盐积累达300mg/L，硝酸盐的浓 度基本在20mg/L以下，整个过程亚硝化作用占绝对优势，亚硝化菌得到富集培养。后4周 期培养过程中氨氮降解和亚硝酸盐积累规律类同前2周期。在经过连续6周期的培养后， 氨氮去除负荷得到显著提高，从0. 105kg/m3d增加到1. 025kg/m3d (见图2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高浓度亚硝化细菌的规模化培养方法，其特征在于采用序批式进水结合絮凝沉淀富集菌体进行定向规模化培养，包括如下步骤： １）在带有搅拌、加热及曝气的反应装置中加入初始氨氮质量浓度为３０－５００ｍｇ／Ｌ的富集培养液，取污水处理厂活性污泥体积比为０．５－２０％一次接种，进行亚硝化细菌富集培养，２－６ｄ为１个培养周期，中间补加铵盐及生长促进剂； ２）当溶液中ＮＯ↓［２］－－Ｎ浓度累计达到总氮浓度的７０～９５％结束培养，添加絮凝剂进行絮凝沉淀，静置弃去上清液，再添加富集培养液进入第二周期的培养； ３）连续进行３－８个周期的富集培养，获得高浓度亚硝化细菌。
【技术特征摘要】
一种高浓度亚硝化细菌的规模化培养方法，其特征在于采用序批式进水结合絮凝沉淀富集菌体进行定向规模化培养，包括如下步骤1)在带有搅拌、加热及曝气的反应装置中加入初始氨氮质量浓度为30-500mg/L的富集培养液，取污水处理厂活性污泥体积比为0.5-20％一次接种，进行亚硝化细菌富集培养，2-6d为1个培养周期，中间补加铵盐及生长促进剂；2)当溶液中NO2--N浓度累计达到总氮浓度的70～95％结束培养，添加絮凝剂进行絮凝沉淀，静置弃去上清液，再添加富集培养液进入第二周期的培养；3)连续进行3-8个周期的富集培养，获得高浓度亚硝化细菌。2. 根据权利要求1所述的一种高浓度亚硝化细菌的规模化培养方法，其特征在于， 所述的高浓度亚硝化细菌采用普通稀释平板菌落计数法活体计数，亚硝化细菌密度为 106—12CFU/ml。3. 根据权利要求1所述的一种高浓度亚硝化细菌的规模化培养方法，其特征在于， 所述的富集培养的温度为27-34°C， pH值为7. 5-8. 5，溶解氧为`1. 5-5. 5mg/L，搅拌转速为 50-200r/min。优选培养温度为28_32°C， pH值为7. 8-8. 2，溶解氧为2. 5-4. 5mg/L，搅拌转 速为80-180r/min。4. 根据权利要求1所述的一种高浓度亚硝化细菌的规模化培养方法，其特征在于， 所述的每升富集培养液的组成为0. l-10.0g铵盐、0. 1-5. 0g腿2 04或1(2昍04、0. 1-5. 0g Na2HP04或NaH2P04、0. 05-5. Og MgS04 7H20、0. 1-5. 0gNaHC03和0. 1-5. Og CaC03...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐灏龙，李明智，仝武刚，白俊跃，章一丹，王长智，胡智锋，张刚，
申请(专利权)人：浙江省环境保护科学设计研究院，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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