一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存和重激活方法技术

技术编号:9984874 阅读:156 留言:0更新日期:2014-05-01 09:03
本发明专利技术提供了一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存方法为:收集所需保存的厌氧氨氧化颗粒污泥,保存前先用无机盐缓冲液对其清洗3~5次,并选定干净且密闭性好的有机塑料瓶为保存容器,先向保存容器中加入洁净水和二甲基亚砜,并将保存容器放入0~4℃的环境中冷藏3~6h,进而将清洗后的污泥转至冷藏后的密闭容器中,经氩气曝气20~30min后将密闭容器放置在0~4℃的环境中保存。并提供保存后的重激活方法为:取出保存容器,先经历活性恢复前温度适应试验,经温度适应后,将保存后的颗粒污泥用上述无机盐缓冲液清洗6~10次,然后将其转入待启动的厌氧反应器中进行活性恢复。本发明专利技术能够成功保存厌氧氨氧化颗粒污泥,且颗粒污泥活性恢复较快,便于后续使用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存方法为:收集所需保存的厌氧氨氧化颗粒污泥,保存前先用无机盐缓冲液对其清洗3~5次,并选定干净且密闭性好的有机塑料瓶为保存容器,先向保存容器中加入洁净水和二甲基亚砜,并将保存容器放入0~4℃的环境中冷藏3~6h,进而将清洗后的污泥转至冷藏后的密闭容器中,经氩气曝气20~30min后将密闭容器放置在0~4℃的环境中保存。并提供保存后的重激活方法为:取出保存容器,先经历活性恢复前温度适应试验,经温度适应后,将保存后的颗粒污泥用上述无机盐缓冲液清洗6~10次,然后将其转入待启动的厌氧反应器中进行活性恢复。本专利技术能够成功保存厌氧氨氧化颗粒污泥,且颗粒污泥活性恢复较快,便于后续使用。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
厌氧氨氧化工艺因其高效节能备受关注。厌氧氨氧化菌作为厌氧氨氧化反应的核心载体,自上世纪九十年代发现其存在于工业化的废水处理厂中而进一步将理论研究跨越到实际应用中。但厌氧氨氧化菌倍增时间长,增长缓慢,因而应用于实际废水处理较困难。富集培养并有效保藏厌氧氨氧化菌种是突破应用瓶颈的有效措施。常见的菌种保存方法有液体石蜡法、液氮法、冷冻法、冻干法及凝胶包埋法等。这些技术虽能在某种程度上有效保留细菌活性,但若应用于厌氧氨氧化颗粒污泥的保存过程,则不可避免地存有一定的弊端,如影响颗粒污泥形态、造成污泥结构变异、操作过程复杂及操作技术要求高等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术采用的技术方案是:一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存方法,所述保存方法为: 将厌氧氨氧化反应器生产过剩的颗粒污泥和/或出水污泥收集,为需要保存的污泥,以干净且密闭性好的有机塑料瓶作为保存容器,需要保存的污泥体积与保存容器的容积比为1:2~4 (优选1:3),先向保存容器中加入洁净水和二甲基亚砜,洁净水与污泥的体积比为1:0.8~1.2 (优选1:1),二甲基亚砜的加入量是使最后加入污泥后的保存体系(SP污泥、结晶水、二甲基亚砜混合组成的保存体系)中二甲基亚砜的体积分数为2%~10% (优选4~5%),将加有洁净水和二甲基亚砜的保存容器密闭后于0~4°C下保温冷藏(通常冷藏3~6h),使容器内液体温度为0~4°C,取出得到冷藏后的容器;将需要保存的污泥先用无机盐缓冲液清洗3~5次,清洗后的污泥装入冷藏后的容器,经氩气曝气20~30min后,密闭容器,使密闭容器内处于缺氧状态,最后将装有上述污泥、水和二甲基亚砜的密闭容器放置在0~4°C的环境中保存。所述无机盐缓冲液的组分组成如下:KH2P045~20mg ? L—1,CaCl2 ? 2H201~IOmg ? L' MgSO4 ? 2H20200 ~400mg ? I71,KHC03800 ~1500mg ? I71,优选组分组成为:KH2PO4IOmg ? I71,CaCl2 ? 2H207.4mg ? L' MgSO4 ? 2H20300mg ? I71,KHC031250mg ? L'本专利技术还提供保存后的厌氧氨氧化颗粒污泥的重激活方法,所述重激活方法为:将存放有厌氧氨氧化颗粒污泥的保存容器取出,进行温度适应操作,在保存温度与预设恢复温度间平均选取2~4个温度梯度,水浴加热保温,保存容器在每一温度下保温适应12~36h,经过温度适应后,取出保存后的厌氧氨氧化颗粒污泥,用与保存方法中相同成分的无机盐缓冲液清洗6~10次,清洗后的污泥加入待启动的厌氧反应器中进行活性恢复:厌氧反应器的运行条件为:在常温或中温30~38°C下运行,水力停留时间(HRT)为2~6h,起始进水氨氮和亚硝氮浓度分别为42~98mg ? I71,增加进水基质浓度和缩短HRT这两种调整策略分别进行或交叉进行,直至反应器总氮去除效率85%以上,获得较高的脱氮性能并能长期稳定运行。进一步,待启动的厌氧反应器在常温下运行时,优选所述温度适应步骤为:保存容器先在6~8°C下适应12~36h,再于12~14°C下适应12~36h,最后于18~22°C下适应12~36h。本专利技术通过保存厌氧氨氧化反应器生产过剩的颗粒污泥或厌氧氨氧化反应器出水污泥并维持其厌氧氨氧化活性,解决厌氧氨氧化工艺实际应用中菌源匮乏的难题。本专利技术实施例试验证明此方法能够很好的保存厌氧氨氧化颗粒污泥,当投入应用时活性恢复很快并能快速启动厌氧氨氧化反应器,而且反应器脱氮性能在较短时间内提升很快。本专利技术的有益效果主要体现在:①低温保存菌种避免了常温及较高温度下细菌过量自溶的影响;②低温保护剂二甲基亚砜的添加有助于避免细胞损伤;③保存期间不对密闭容器做任何处理确保了保存环境的稳定性,操作简便;④重激活颗粒污泥前的温度适应试验有效遏制了温度对颗粒污泥活性的冲击能够较长时间保存厌氧氨氧化颗粒污泥且能维持较高的厌氧氨氧化活性。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述,但本专利技术的保护范围并不仅限于此:实施例1:收集实验室过剩的厌氧氨氧化颗粒污泥及厌氧氨氧化反应器出水污泥,用无机盐缓冲液(成分:KH2PO4IOmg ? I71,CaCl2 ? 2H207.4mg ? I71,MgSO4 ? 2H20300mg ? I71,KHC031250mg吨-1)清洗3次,以0.5L的清洗后的污泥为单位进行保存。保存装置选择定制体积为1.5L小口的有机塑料瓶,并用蒸馏水清洗后浸泡3d。准备工作完毕后,向保存容器中加入0.5L的蒸馏水和50mL 二甲基亚砜,将其放入4°C的冰箱,经过4h确保密闭容器内溶液温度为4°C后取出,将0.5L待保存的颗粒污泥转至密闭容器中,并经氩气曝气30min,然后盖紧盖子形成密闭空间,最后将密闭容器放置4°C的冰箱内保存。保存两个月后,密闭容器取出后先在6°C -14°C -20°C的水浴梯度温度下进行活性恢复前温度适应,每一温度下分别适应24h,经过温度适应后,取出保存后的颗粒污泥用上述无机盐缓冲液清洗7次,然后将清洗后的污泥转入有效体积为0.5L的上流式厌氧污泥床反应器进行活性恢复。反应器在常温下运行,HRT为3h,进水氨氮和亚硝氮浓度各自从70mg ? L-1逐步增加,运行至第10d,反应器去除的氨氮与亚硝氮的比为1:1.32,产生的硝氮与去除的氨氮之比为0.21,非常接近厌氧氨氧化反应的理论比值,此时表明厌氧氨氧化反应器已启动成功。继续运行至32d,反应器内总氮去除负荷达到4.38kg ^nT3* Cf1 (颗粒污泥保存前在所承载的反应器中可使反应器总氮去除负荷最高为6.41kg ? m_3 ? Cf1),运行至47d,进水总氮浓度已达至508mg ? L'同时在活性恢复期间,颗粒特性也得到较大改善。在第13d,颗粒污泥的活性达到保存前水平,为0.14g N ? ^1VSS ? cf1,总胞外多聚物含量由保存前的2.12g ? g^VSS增至2.41g ? g^SS,血红素含量从0.02 u mo I ? g^VSS剧增至0.42 u mo 1-^1VSS0由此可见,厌氧氨氧化颗粒污泥保存和重激活衔接得当,颗粒污泥重激活后性状优良、性能良好。`【权利要求】1.一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存方法,其特征在于所述保存方法为: 将厌氧氨氧化反应器生产过剩的颗粒污泥和/或出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:金仁村姬玉欣叶小青诸美红彭亭瑜
申请(专利权)人:杭州师范大学
类型:发明
国别省市:

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