一種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌快速增殖的方法，該實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌快速增殖的方法為：基于厭氧氨氧化菌的最大電子轉(zhuǎn)移能力，結(jié)合MBR反應(yīng)器啟動(dòng)厭氧氨氧化，通過(guò)接種以硝化污泥(90％)和厭氧顆粒污泥(10％)的混污泥，逐步縮短污泥停留時(shí)間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率，實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖。本發(fā)明針對(duì)厭氧氨氧化啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，污泥增長(zhǎng)率慢的特點(diǎn)，將MBR與厭氧氨氧化結(jié)合在一起，接種最佳污泥源，使得這一新型高效脫氮技術(shù)能盡快大量運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。
【專利說(shuō)明】
-種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速増殖方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石化、食品和制藥等工業(yè)的發(fā)展，W及人民生活水平的不斷提高，工業(yè)廢水和 生活污水中氮化合物的含量急劇上升，氮污染物的去除已是污水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之 一。傳統(tǒng)脫氮技術(shù)由硝化與反硝化兩部分組成，傳統(tǒng)生物脫氮方法處理效果好、處理過(guò)程穩(wěn) 定可靠、操作管理較方便、不會(huì)造成二次污染。但硝化過(guò)程需要大量的能耗;反硝化過(guò)程需 要一定的有機(jī)物，增加了運(yùn)行費(fèi)用。
[0003] 與傳統(tǒng)的生物脫氮工藝相比，厭氧氨氧化具有W下獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：（1)反應(yīng)過(guò)程不需 要外加有機(jī)碳源作為電子供體，節(jié)省大約40%運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)防止了C〇2的二次污染；（2)前 置反應(yīng)只需將一半N也+-N氧化為MV-N，節(jié)省供氧量；（3)厭氧氨氧化菌生長(zhǎng)緩慢，同時(shí)減少 了90%污泥產(chǎn)量，節(jié)省污泥處理費(fèi)用。雖然厭氧氨氧化具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但由于厭氧氨氧 化菌倍增時(shí)間長(zhǎng)，需要嚴(yán)格的厭氧等一些特殊的條件使得其不能快速地投入工程應(yīng)用。目 前國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者試圖通過(guò)一些不同的方法探索快速啟動(dòng)及富集高脫氮效能厭氧氨氧化 菌的途徑，積累了許多可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，研究的熱點(diǎn)主要集中在:厭氧氨氧化反應(yīng)器接種污 泥的選取，選取適合厭氧氨氧化細(xì)菌生長(zhǎng)特性的反應(yīng)器。
[0004] MBR作為一種新穎的生物反應(yīng)器，應(yīng)用前景十分廣闊。由于膜的高效截留作用，使 得微生物被完全截流在生物反應(yīng)器內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，非常利于厭氧 氨氧化菌的富集與培養(yǎng)。不失為一種啟動(dòng)Anammox的理想反應(yīng)器。
[0005] 目前厭氧氨氧化具有啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，污泥增長(zhǎng)率慢的問(wèn)題，很大程度上限制了厭氧 氨氧化的實(shí)際應(yīng)用。為更好的促進(jìn)厭氧氨氧化技術(shù)更為廣泛地應(yīng)用到實(shí)際過(guò)程中，有效快 速富集厭氧氨氧化菌尤為重要。
[0006] 厭氧氨氧化工藝具有高效脫氮、能耗低、污泥產(chǎn)量低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是脫氮領(lǐng)域很 有應(yīng)用前景的一項(xiàng)技術(shù)。然而把Anammox技術(shù)工程化，仍存在一些急需要解決的技術(shù)問(wèn)題。 首先要解決的是Anammox菌的富集問(wèn)題。作為Anammox技術(shù)主體的Anammox菌生長(zhǎng)極其緩慢， 已經(jīng)成為該技術(shù)推廣應(yīng)用的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，旨在解決傳統(tǒng)脫 氮技術(shù)中厭氧氨氧化啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，污泥增長(zhǎng)率慢，Anammox菌富集、生長(zhǎng)極其緩慢的問(wèn)題。 [000引本發(fā)明是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的，一種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，該實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧 化菌的快速增殖方法為：
[0009] -種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，該實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法 為：
[0010] 在MBR反應(yīng)器中，接種w硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，通過(guò)逐步縮短污泥停 留時(shí)間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率，實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖。
[0011] 進(jìn)一步，該實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法具體為：
[0012] MBR接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，啟動(dòng)厭氧氨氧化；
[0013] 啟動(dòng)過(guò)程中，將污泥停留時(shí)間逐步從15天逐步縮短到3天，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大 比增長(zhǎng)速率；
[0014] 污泥停留時(shí)間為3天時(shí)，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率，實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的 快速增殖。
[0015] 進(jìn)一步，所述實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法前還需進(jìn)行厭氧氨氧化菌快速增 殖分析，所述的分析包括基于厭氧氨氧化菌的最大電子轉(zhuǎn)移能力的分析。
[0016] 進(jìn)一步，硝化污泥為90%，厭氧顆粒污泥為10%。
[0017] 進(jìn)一步，啟動(dòng)厭氧氨氧化方法為：
[0018] 在MBR中，接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，采用模擬配水進(jìn)行培養(yǎng)，控 制進(jìn)水pH為7.5 ± 0.5，經(jīng)80天完成啟動(dòng)厭氧氨氧化。
[0019] 進(jìn)一步，污泥停留時(shí)間逐步從15天逐步縮短到3天，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng) 速率方法為:控制水力停留時(shí)間為1天，污泥停留時(shí)間為15天，連續(xù)培養(yǎng)60天，測(cè)定此時(shí)厭氧 氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率為0. 〇67cTi，逐步縮短到3天時(shí)，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速 率為0.330-?，厭氧氨氧化菌增殖速率提高到原來(lái)的3倍。
[0020] 進(jìn)一步，一種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖裝置設(shè)置有進(jìn)水筒、蠕動(dòng)累、反應(yīng)器、 膜裝置、攬拌機(jī)、出水筒;所述蠕動(dòng)累設(shè)置有第一蠕動(dòng)累和第二蠕動(dòng)累;所述第一蠕動(dòng)累進(jìn) 口連接進(jìn)水筒，第一蠕動(dòng)累出口連接反應(yīng)器設(shè)置的進(jìn)口，反應(yīng)器設(shè)置的出口連接第二蠕動(dòng) 累的進(jìn)口，第二蠕動(dòng)累的出口連接出水筒，膜裝置安裝在反應(yīng)器內(nèi)，攬拌機(jī)插接在膜裝置 上。
[0021] 本發(fā)明利用MBR啟動(dòng)厭氧氨氧化，通過(guò)接種W硝化污泥（90%)和厭氧顆粒污泥 (10%)的混污泥，逐步縮短污泥停留時(shí)間，提高厭氧氨氧化菌最大比生長(zhǎng)速率，獲得最大厭 氧氨氧化菌增殖速率為〇.33cfi，相較于絕大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道的厭氧氨氧化菌增殖速率(小于 0.1 cfi )，提高了 2倍，實(shí)現(xiàn)了快速增殖厭氧氨氧化菌的目的；
[0022] 本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，使得反應(yīng)器能夠在較短的時(shí)間 內(nèi)富集更多的厭氧氨氧化細(xì)菌，解決了傳統(tǒng)脫氮技術(shù)中厭氧氨氧化啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，污泥增長(zhǎng) 率慢，Anammox菌富集、生長(zhǎng)極其緩慢的問(wèn)題。
[0023] 表1為本發(fā)明厭氧氨氧化菌動(dòng)力學(xué)參數(shù)一覽表；
[0024] 表 1
[0025]
[0026]

【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法流程圖。
[0028] 圖2是本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖裝置。
[0029] 圖中：1、進(jìn)水筒;2、第一蠕動(dòng)累;3、膜裝置;4、攬拌機(jī);5、出水筒;6、反應(yīng)器;7、第二 蠕動(dòng)累。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0031] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0032] 如圖1所示；
[0033] -種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，該實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法 為：
[0034] 在MBR反應(yīng)器中，接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，通過(guò)逐步縮短污泥停 留時(shí)間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率，實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖。
[0035] 如圖1所示:該實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法具體為：
[0036] S101:厭氧氨氧化菌快速增殖分析；
[0037] S102:MBR接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，啟動(dòng)厭氧氨氧化；
[0038] S103:啟動(dòng)過(guò)程中，將污泥停留時(shí)間逐步從15天逐步縮短到3天，測(cè)定厭氧氨氧化 菌最大比增長(zhǎng)速率；
[0039] S104:污泥停留時(shí)間為3天時(shí)，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率，實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧 化菌的快速增殖。
[0040] 硝化污泥為90%，厭氧顆粒污泥為10%。
[0041] 厭氧氨氧化菌快速增殖分析中所述的分析包括基于厭氧氨氧化菌的最大電子轉(zhuǎn) 移能力的分析。
[0042] 啟動(dòng)厭氧氨氧化方法為：
[0043] 在MBR中，接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，采用模擬配水進(jìn)行培養(yǎng)，控 制進(jìn)水pH為7.5 ± 0.5，經(jīng)80天完成啟動(dòng)厭氧氨氧化。
[0044] 污泥停留時(shí)間逐步從15天逐步縮短到3天，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率方 法為:控制水力停留時(shí)間為1天，污泥停留時(shí)間為15天，連續(xù)培養(yǎng)60天，測(cè)定此時(shí)厭氧氨氧化 菌最大比增長(zhǎng)速率為〇.〇670-?，逐步縮短到3天時(shí)，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率為 0.33cTi，厭氧氨氧化菌增殖速率提高到原來(lái)的5倍。
[0045] 結(jié)合MBR啟動(dòng)厭氧氨氧化，通過(guò)接種W硝化污泥(90% )和厭氧顆粒污泥（10% )的 混污泥，逐步縮短污泥停留時(shí)間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率，實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的 快速增殖。
[0046] 如圖2 I所示:一種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖裝置設(shè)置有進(jìn)水筒1、蠕動(dòng)累、反 應(yīng)器6、膜裝3置、攬拌機(jī)4、出水筒5;所述蠕動(dòng)累設(shè)置有第一蠕動(dòng)累2和第二蠕動(dòng)累7;所述第 一蠕動(dòng)累進(jìn)口連接進(jìn)水筒，第一蠕動(dòng)累出口連接反應(yīng)器設(shè)置的進(jìn)口，反應(yīng)器設(shè)置的出口連 接第二蠕動(dòng)累的進(jìn)口，第二蠕動(dòng)累的出口連接出水筒，膜裝置安裝在反應(yīng)器內(nèi)，攬拌機(jī)插接 在膜裝置上。
[0047] 本發(fā)明采用MBR啟動(dòng)厭氧氨氧化，通過(guò)縮短污泥停留時(shí)間，提高厭氧氨氧化菌最大 比生長(zhǎng)速率，考察Anammox膜生物反應(yīng)器啟動(dòng)過(guò)程中的最佳工況，實(shí)現(xiàn)快速增殖厭氧氨氧化 菌的目的。
[0048] 本發(fā)明針對(duì)厭氧氨氧化啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，污泥增長(zhǎng)率慢的特點(diǎn)，將MBR與厭氧氨氧化結(jié) 合在一起，接種最佳污泥源，試驗(yàn)優(yōu)化快速增殖厭氧氨氧化菌的工藝運(yùn)行條件與工藝運(yùn)行 參數(shù)。使得運(yùn)一新型高效脫氮技術(shù)能盡快大量運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。
[0049] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，該實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速 增殖方法為： 基于厭氧氨氧化菌的最大電子轉(zhuǎn)移能力，在MBR反應(yīng)器中，接種以硝化污泥和厭氧顆粒 污泥的混污泥，通過(guò)逐步縮短污泥停留時(shí)間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率，實(shí)現(xiàn)厭氧 氨氧化菌的快速增殖。2. 如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，該實(shí)現(xiàn)厭氧氨 氧化菌的快速增殖方法具體為： MBR接種以硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，啟動(dòng)厭氧氨氧化； 啟動(dòng)過(guò)程中，將污泥停留時(shí)間逐步從15天逐步縮短到3天，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增 長(zhǎng)速率； 污泥停留時(shí)間為3天時(shí)，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率，實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速 增殖。3. 如權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，所述實(shí)現(xiàn)厭氧 氨氧化菌的快速增殖方法前還需進(jìn)行厭氧氨氧化菌快速增殖分析，所述的分析包括基于厭 氧氨氧化菌的最大電子轉(zhuǎn)移能力的分析。4. 如權(quán)利要求1-2任意一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，硝 化污泥為90 %，厭氧顆粒污泥為10 %。5. 如權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，啟動(dòng)厭氧氨氧 化方法為： 在MBR中，接種以硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，采用模擬配水進(jìn)行培養(yǎng)，控制進(jìn) 水pH為7.5 ± 0.5，經(jīng)80天完成啟動(dòng)厭氧氨氧化。6. 如權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于， 污泥停留時(shí)間逐步從15天逐步縮短到3天，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率方法為： 控制水力停留時(shí)間為1天，污泥停留時(shí)間為15天，連續(xù)培養(yǎng)60天，測(cè)定此時(shí)厭氧氨氧化菌最 大比增長(zhǎng)速率，逐步縮短到3天時(shí)，測(cè)定厭氧氨氧化菌最大比增長(zhǎng)速率。7. 如權(quán)利要求1所述實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖方法的快速增殖裝置，其特征在于， 該實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的快速增殖裝置設(shè)置有進(jìn)水筒、蠕動(dòng)栗、反應(yīng)器、膜裝置、攪拌機(jī)、出水 筒;所述蠕動(dòng)栗設(shè)置有第一蠕動(dòng)栗和第二蠕動(dòng)栗;所述第一蠕動(dòng)栗進(jìn)口連接進(jìn)水筒，第一蠕 動(dòng)栗出口連接反應(yīng)器設(shè)置的進(jìn)口，反應(yīng)器設(shè)置的出口連接第二蠕動(dòng)栗的進(jìn)口，第二蠕動(dòng)栗 的出口連接出水筒，膜裝置安裝在反應(yīng)器內(nèi)，攪拌機(jī)插接在膜裝置上。
【文檔編號(hào)】C12N1/20GK106011017SQ201610496698
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】吳鵬, 閭剛, 沈耀良, 徐樂(lè)中, 王建芳, 陳重軍, 錢飛躍, 梅娟
【申請(qǐng)人】蘇州科技大學(xué)