一种耐盐厌氧氨氧化菌群的培养方法技术

本发明专利技术提供一种耐盐厌氧氨氧化菌群的培养方法，包括步骤A富集培养，将菌种富集培养为厌氧氨氧化菌群；和步骤B菌群驯化培养，采取逐级提高培养液中盐浓度的方法对步骤A中富集培养的厌氧氨氧化菌群进行耐盐驯化培养，菌群在每个盐浓度的驯化周期为15～30天；其中步骤A和步骤B均为序批式培养，其培养液中溶氧值均为0～0.5mg/L。本发明专利技术所述方法培养的菌群应用于高盐氨氮废水，其总氮去除率高。使用本发明专利技术所述方法培养耐盐厌氧氨氧化菌群，其可利用底物范围广且易于培养；菌群培养和应用过程中均不需外加有机碳源，大大节省投资，从而降低废水处理成本。本发明专利技术所述的菌群培养方法可适用于规模化生产，且具有良好的经济效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更具体地说，涉及一种以高盐废水中氨氮为处理对象的厌氧氨氧化菌群的富集培养方法，属于微生物
，具体可应用于处理催化剂行业和氮肥行业等高盐氨氮工业废水。
技术介绍
氨氮是水体污染中重要因素，水中过高的氨氮容易引起水中植物及藻类的过度繁殖，使水体自净化能力减弱，恶化水质从而造成水体富营养化。在现有技术中，氨氮废水的主要治理方法有物化法、高级氧化法和生物法。其中，物化法有折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、吹脱/汽提法、膜技术法、电渗析法和结晶法；物化法存在反应条件苛刻、运行费用高等缺点；另外物化法也仅能应用于部分行业和领域的废水处理。高级氧化法主要包括光催化氧化法、超临界催化氧化法、湿式氧化法和催化湿式氧化法；高级氧化法的实现都具有设备投资大、运行费用高、操作条件要求苛刻的特点，且经高级氧化技术后氨氮废水中的氨氮转换为氮氧化物，其总氮仍需进一步处理。而生物法处理氨氮废水也有如下多种形式，如传统硝化/反硝化法、亚硝酸硝化/反硝化法、同时硝化/反硝化法、亚硝化/厌氧氨氧化法；生物法由于其处理成本低、效果好，适用面广从而得到了广泛应用。亚硝化/厌氧氨氧化法处理氨氮废水,是指氨氮废水先经半程亚硝化将部分氨氮转化为亚硝基氮，然后经厌氧氨氧化处理脱除总氮。其中，亚硝化过程在培养的亚硝化菌群作用下进行，同样厌氧氨氧化过程是在培养的厌氧氨氧化菌群作用下进行，菌种培养结束后均应用于亚硝化/厌氧氨氧化工艺。厌氧氨氧化菌是一类新发现的厌氧自养型细菌，它能够将氨氮和亚硝氮按一定的比例转化成氮气，其科研价值和工业价值俱佳。高盐氨氮废水是指总含盐质量分数大于I %的氨氮废水，由于废水中高盐份的存在，微生物细胞膜和菌体内的酶会被破坏，微生物的生长也受到抑制，从而增加了氨氮废水生物处理的难度。现有技术中对高盐氨氮废水一般采用先稀释后生化处理的方法；但该方法中含有的稀释步骤将会增加氨氮废水的处理规模、基建投资及运行费用。现有技术中，专利CN101195803A公开了一种厌氧氨氧化菌富集装置，其主要是对一种新的厌氧氨氧化菌富集培养装置进行描述。专利CN101205526A公开了一种上流式厌氧污泥床反应器快速培养厌氧氨氧化菌的方法，它以垃圾填埋场处理渗滤液SBR工艺中的活性污泥作为接种污泥，以氨氮、微量无机盐及缓冲液为培养液，控制NH4+-N和NO2--N比值以及控制PH值进行培养的方法。现有技术中处理高盐氨氮废水时的稀释法已经不能满足需要，而如何培养适应高盐度氨氮废水的厌氧氨氧化菌群成为一个技术难题
技术实现思路
本专利技术提供，包括步骤A，富集培养将菌种富集培养为厌氧氨氧化菌群；和步骤B，菌群驯化培养采取逐级提高培养液中盐浓度的方法对步骤A中富集培养的厌氧氨氧化菌群进行耐盐驯化培养，菌群在每个盐浓度的驯化周期为15 30天；其中步骤A和步骤B均为序批式培养，其培养液中溶氧值均为O O.5mg/L。根据本专利技术，优选所述步骤B中培养液的初始盐浓度为8 12g/L，每级递增盐浓度梯度为4 8g/L，最终盐浓度为20 24g/L。更优选步骤B中培养液的初始盐浓度为10.5 12g/L，每级递增盐浓度梯度为5. 5 6g/L，最终盐浓度为22 23g/L。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述步骤A富集培养液中氨氮浓度为50 200mg/L,亚硝氮浓度为50 250mg/L，磷的浓度为10 300mg/L。同样，所述步骤B菌群驯化培养液中氨氮浓度为150 200mg/L，亚硝氮浓度为150 250mg/L，磷的浓度为10 300mg/L,且步骤B中所用盐为氯化钠和/或硫酸钠。优选本专利技术的所述步骤A中富集培养的培养液中氨氮浓度为逐级递加，每个氨氮浓度下包括一个或多个运行周期；其中每个运行周期为24 48h，包括进水30min、厌氧反应21 44h、沉淀I 2h、排水lh，其余时间为闲置期。同样，所述步骤B中每个盐度的驯化包括多个运行周期；其中每个运行周期为24 48h,包括进水30min、厌氧反应21 44h、沉淀I 2h、排水Ih,其余时间为闲置期。优选本专利技术的所述步骤A中菌种来源于活性污泥，且接种活性污泥的浓度控制在I 3g/L ;步骤A富集培养厌氧氨氧化菌群的总周期为20 80天。本专利技术中，优选所述步骤A和B中均不外加有机碳源，而使用无机碳酸盐为碳源。本专利技术还提供了一种根据本专利技术中上述方法培养的耐盐厌氧氨氧化菌群在高盐氨氮废水中的应用，其中高盐氨氮废水是指总含盐> I %、氨氮含量为50 450mg/L的废水。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点。首先，本专利技术中耐盐厌氧氨氧化菌群培养过程中可利用底物范围广且易于培养；菌群培养和应用过程中均不需外加有机碳源，大大节省了投资，从而降低了废水处理成本。其次，经过培养后的耐盐厌氧氨氧化菌群浓度高(半小时沉降比为30 50% )，其生物活性好；适用于各种氨氮工业废水处理，并可显著提高高盐氨氮废水的总氮去除率。再次，所使用的培养方法适用于规模化生产，且具有良好的经济效益和环境效益。附图说明图I为序批式培养耐盐厌氧氨氧化菌群的生物发酵罐示意图。具体实施例方式本专利技术的所述方法包括富集培养和菌群驯化培养两阶段；驯化培养结束后的菌群用于处理高盐氨氮废水。具体实施时，在步骤A的富集培养中向带有加热装置的生物发酵罐内接种活性污泥(其中若干种微生物菌种混杂)，其接种浓度为I 3g/L，培养方式为序批式(间歇式)培养；富集培养在模拟废水中进行。模拟废水即为在自来水中添加铁、镁、钾、磷等常规无机营养盐，添加铵盐和亚硝盐为含氮底物，和添加无机碳酸盐为碳源而形成。所述生物发酵罐中温度控制在25 38°C;通过低速搅拌增加传质速度,转速< 60r/min,使发酵罐中溶氧值控制在O O. 5mg/L,优选范围为O O. 2mg/Lo所述模拟废水中氨氮浓度为50 200mg/L,优选浓度为100 200mg/L ;亚硝氮浓度为50 250mg/L,优选浓度为100 250mg/L ;且NH/-N和Ν02_-Ν比值控制在I I. 5 ;优选在保持控制氨氮和亚硝氮浓度在上述范围内时采用逐步提高氨氮和亚硝氮浓度的方法(浓度递增梯度为30 50mg/L)富集培养厌氧氨氧化菌群，以加快其富集培养过程。在富集培养过程中不需外加任何有机碳源，其中碳酸铵既作为氨氮底物又作为部分碳源底物加入模拟废水中。无机营养盐中Fe2+主要以FeSO4 ·7Η20盐加入，其浓度控制在2 20mg/L,优选为5 15mg/L ；Mg2+主要以MgSO4 · 7H20盐加入，其浓度控制在5 20mg/L，优选为10 15mg/L ;磷主要以KH2PO4或K2HPO4盐加入，其浓度控制在10 300mg/L，优选为50 200mg/L。并在模拟废水中添加适量碳酸氢钠作为补充碳源，发酵罐中PH主要通过稀硫酸及碳酸氢钠协同作用来调节。即碳酸氢钠一方面作为部分碳源底物，另一方面作为PH缓冲盐。将发酵罐中pH控制在6. O 9. O之间，优选范围为7.5 8. 5。在此生物发酵罐中，每个运行周期为24 48h，包括进水30min、厌氧反应21 44h、沉淀I 2h、排水lh，其余时间为闲置期。富集培养厌氧氨氧化菌群总周期为20 80天。经过富集培养后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐盐厌氧氨氧化菌群的培养方法，包括：步骤A，富集培养：将菌种富集培养为厌氧氨氧化菌群；步骤B，菌群驯化培养：采取逐级提高培养液中盐浓度的方法对步骤A中富集培养的厌氧氨氧化菌群进行耐盐驯化培养，菌群在每个盐浓度的驯化周期为15～30天；其中步骤A和步骤B均为序批式培养，其培养液中溶氧值均为0～0.5mg/L。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王道泉，孙杰，马兰兰，赵璞，赵桂瑜，魏令勇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：