br>[0043] 氨氧化菌的培養(yǎng)液如表3所示配制，好氧反硝化培養(yǎng)液如表4所示配制，選取氨氧 化菌與好氧反硝化菌，分別接種入各自培養(yǎng)液中，置于28Γ恒溫搖床中180轉/分鐘，培養(yǎng)3 天；
[0044] 將培養(yǎng)好的兩種培養(yǎng)液分別取200ml放入300ml的離屯、管中，高速離屯、3500轉/分 鐘，離屯、8分鐘，倒出上清液，然后繼續(xù)在管中分別加入22ml的經滅菌的氨氧化菌培養(yǎng)液、好 氧反硝化培養(yǎng)液，通過震蕩把菌重新搖勻，得到氨氧化菌離屯、產物、好氧反硝化離屯、產物；
[0045] 配制0.32g/ml左右的聚乙締醇水溶液，熬至沸騰，再將其冷卻至20~25°C左右，按 氨氧化菌和好氧反硝化菌的活菌數量之比為1:1.5,將氨氧化菌離屯、產物、好氧反硝化離屯、 產物倒入到聚乙締醇水溶液中混合均勻，制得菌膠液，經平板計數法測定菌膠液中菌落數 為 l〇6c 即/ml。
[0046] 作為本發(fā)明的又一個實施例，所述菌膠液的制備方法包括W下步驟：
[0047]表5氨化細菌培養(yǎng)液 rnru 只 1
[0052] 氨氧化菌的培養(yǎng)液如表5所示配制，好氧反硝化培養(yǎng)液如表6所示配制，選取氨氧 化菌與好氧反硝化菌，分別接種入各自培養(yǎng)液中，置于32Γ恒溫搖床中130轉/分鐘，培養(yǎng)3 天；
[0053] 將培養(yǎng)好的兩種培養(yǎng)液分別取200ml放入300ml的離屯、管中，高速離屯、3050轉/分 鐘，離屯、15分鐘，倒出上清液，然后繼續(xù)在管中分別加入25ml的經滅菌的氨氧化菌培養(yǎng)液、 好氧反硝化培養(yǎng)液，通過震蕩把菌重新搖勻，得到氨氧化菌離屯、產物、好氧反硝化離屯、產 物；
[0054] 配制0.22g/ml左右的聚乙締醇水溶液，熬至沸騰，再將其冷卻至20~25°C左右，按 氨氧化菌和好氧反硝化菌的活菌數量之比為1:1，將氨氧化菌離屯、產物、好氧反硝化離屯、產 物倒入到聚乙締醇水溶液中混合均勻，制得菌膠液，經平板計數法測定菌膠液中菌落數為 10?CFU/ml〇
[0055] 作為本發(fā)明的一個實施例，采用所述脫氮裝置對污水廠尾水進行脫氮的方法包括 W下步驟：
[0056] 1.尾水受納區(qū)的構建：
[0057] 由于該脫氮裝置在水流流速穩(wěn)定的水體中生長時，其脫氮效果較好，因此需要首 先構建該脫氮裝置的放置環(huán)境。
[0058] W人工濕地作為尾水的受納區(qū)，首先通過輸水管道將污水廠的尾水輸送到人工濕 地中，可W在人工濕地中W橡膠巧等工程措施建設梯級跌水環(huán)境，使該人工濕地的水深約 為0.2~0.4m。然后在尾水收納區(qū)的進水口處建設流量控制裝置(例如流量計等），在處理前 期，控制尾水在尾水收納區(qū)的水力停留時間為3~6天，后續(xù)逐步減少水力停留時間，并控制 尾水在尾水收納區(qū)的水力停留時間為2~4天。
[0059] 2.氨氧化菌和好氧反硝化菌的接種
[0060] 將利用培養(yǎng)基富集起來的氨氧化菌和好氧反硝化菌接種到纖維膜和陶粒上，并在 陶粒中種植適量的浮水植物，該脫氮裝置的放置面積W水面20~25%為宜。
[0061] 3.運行與維護
[0062] 利用接種了氨氧化菌和好氧反硝化菌的脫氮裝置開展污水廠尾水深度脫氮的方 法一般堅持W前期低負荷(控制尾水在尾水收納區(qū)的水力停留時間為3~6天)啟動，后續(xù)逐 步增加污染負荷(控制尾水在尾水收納區(qū)的水力停留時間為2~4天），一般1~2個月可達到 系統(tǒng)穩(wěn)定，具有污染物脫出效果顯著并可長期使用，投資少，安裝和維護簡便，無需能耗等 特點，只需定期強化接種菌株，而無需其他維護措施。
[0063] 實施案例1:脫氮裝置對尾水脫氮試驗
[0064] 該實驗在室內用河道模擬反應器運行，實驗用水來源巧河，海河的支流，主要接納 石家莊橋東污水處理廠污水及沿途一些工廠的生活污水，水體富營養(yǎng)化嚴重，為石家莊污 水廠尾水，河道模擬反應器長、寬、高分別為18m、0.5m、0.5m，河道坡度千分之五，模擬真實 河道。河道底端鋪設適當的碟卵石和沙子和泥±，高度為5cm。
[0065] 實驗自2015年5月開始，將脫氮裝置安放在河道內，安放面積為水面的40%，水力 停留時間分別設計為15天、10天、5天、3天運行20天系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。具體效果如表7:
[0066] 表7運行效果表
[0067]
[006引
[0069] 實施案例2:脫氮裝置對富營養(yǎng)化水體脫氮試驗
[0070] 該實驗位于石家莊市世紀公園，園內景觀用水富營養(yǎng)化嚴重，示范區(qū)域約20平方 米的水域，水體含氮量為15~25mg/L。
[0071] 首先將直徑1米的該脫氮裝置5組放置水域四個角表面，裝置自由漂浮，裝置間用 尼龍繩互相連接W防過度漂移，纖維膜的底端用鋼絲圈連起，W確保纖維膜在水中垂直。經 過30天實驗結果發(fā)現:該示范系統(tǒng)可消減污染物60% W上。
[0072] 本發(fā)明的微生物系統(tǒng)W農業(yè)廢棄物生物轉化的高效脫氮菌劑紅球為主，并為其提 供迅速定殖的軟性載體，植物修復系統(tǒng)W氮、憐高富集植物狐尾藻、美人蕉等為主，并為其 提供可隨水位升降的支座，形成根孔凈化、浮水植物配置與微生態(tài)原位凈化的多級脫氮除 憐措施，對水流流動較小富營養(yǎng)化水體COD、氮和憐的去除率可穩(wěn)定在60% W上，實現功能 微生物與植物通過物理、化學和生物組合條件下對水體污染物的快速吸收與降解。
[0073] 如上所述，本發(fā)明首次將接種了氨氧化菌和好氧反硝化菌的脫氮裝置用于污水廠 尾水深度脫氮，可用于污水廠尾水受納區(qū)（人工濕地、河道、湖泊等）黑臭水體或富營養(yǎng)化水 體。本發(fā)明提供的脫氮裝置利用接種了氨氧化菌和好氧反硝化菌的生物膜及陶粒裝置處理 污水廠尾水的方法，水體中氨態(tài)氮被氨氧化細菌轉化為硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮并由好氧反硝化 菌最終轉化為氮氣排放到大氣中，W提高其脫氮效果。并且，充分發(fā)揮微生物與植物修復的 各自優(yōu)勢，構建微生物系統(tǒng)為核屯、（水下部分)并輔助植物修復系統(tǒng)（水面部分）的復合植 物-微生物修復系統(tǒng)，滿負荷利用水體的立體結構，實現對富營養(yǎng)化水體的高效凈化。
[0074] 本發(fā)明提供的脫氮裝置具有生產原料低廉(農林廢棄物）、投資少、操作簡單、使用 壽命長及安裝、后期維護方便、無需能耗等優(yōu)點。本發(fā)明提供了一項治理富營養(yǎng)化水體的嶄 新途徑，具有良好的經濟效益和社會效益，尤其適用于水流流動較小的富營養(yǎng)化水體。
[0075] 所屬領域的普通技術人員應當理解上任何實施例的討論僅為示例性的，并非 旨在暗示本公開的范圍（包括權利要求)被限于運些例子;在本發(fā)明的思路下，W上實施例 或者不同實施例中的技術特征之間也可W進行組合，步驟可任意順序實現，并存在如 上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節(jié)中提供。因此，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的 保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種脫氮裝置，其特征在于，包括支撐漂浮板和紗網，所述支撐漂浮板的中間部位開 設有缺口，所述缺口的周邊與紗網固定連接，所述紗網上堆放有陶粒，所述陶粒中種植有浮 水植物;所述陶粒的表面噴粘有菌膠液，所述支撐漂浮板的邊緣連接有纖維膜，所述纖維膜 上噴粘有菌膠液。2. 根據權利要求1所述的脫氮裝置，其特征在于，所述菌膠液中含有氨氧化菌和好氧反 硝化菌，所述菌膠液中氨氧化菌和好氧反硝化菌的活菌數量之比為1:1~1.5。3. 根據權利要求2所述的脫氮裝置，其特征在于，所述氨氧化菌選自亞硝化單胞菌 Nitrosomonas sp · N-1、假單胞菌 Pseudomonas sp · He-X、熱單胞菌 Thermomonas haemolytica D-2、無色桿菌Achromobacter xylosoxidansC-1 中的至少一種。4. 根據權利要求2所述的脫氮裝置，其特征在于，所述好氧反硝化菌選自水氏黃桿菌 (Flavobacterium mizutaii)FDN_2、脫氮副球菌（Paracoccus (1611；[1：1^;1^〇&18)01^-3中的至 少一種。5. 根據權利要求1所述的脫氮裝置，其特征在于，所述陶粒的堆放高度為10~20cm，所 述陶粒的粒徑為0.5~2cm，每500克陶粒噴粘10 6CFU/ml的菌膠液50~150ml。6. 根據權利要求1所述的脫氮裝置，其特征在于，所述纖維膜選自聚丙烯纖維膜，每米 纖維膜噴粘1 〇6CFU/ml的菌膠液100~200ml。7. 根據權利要求1所述的脫氮裝置，其特征在于，所述菌膠液的制備方法包括： 分別配制氨化細菌培養(yǎng)液、好氧反硝化培養(yǎng)液，分別接入氨氧化菌與好氧反硝化菌進 行培養(yǎng)； 將培養(yǎng)好的兩種培養(yǎng)液分別離心，得到氨氧化菌離心產物、好氧反硝化離心產物； 將氨氧化菌離心產物、好氧反硝化離心產物倒入到聚乙烯醇水溶液中，制得菌膠液。8. 根據權利要求1所述的脫氮裝置，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液的制備方法包 括： 配制0.2~0.35g/ml的聚乙烯醇水溶液，然后熬至沸騰，再冷卻至20~25 °C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脫氮裝置，包括支撐漂浮板和紗網，所述支撐漂浮板的中間部位開設有缺口，所述缺口的周邊與紗網固定連接，所述紗網上堆放有陶粒，所述陶粒中種植有浮水植物；所述陶粒的表面噴粘有菌膠液，所述支撐漂浮板的邊緣連接有纖維膜，所述纖維膜上噴粘有菌膠液。該脫氮裝置具有生產原料低廉(農林廢棄物)、投資少、操作簡單、使用壽命長及安裝、后期維護方便、無需能耗等優(yōu)點。
【IPC分類】C02F101/16, C02F3/34, C02F3/32, C02F3/30
【公開號】CN105712491
【申請?zhí)枴緾N201610125437
【發(fā)明人】莊緒亮, 趙志瑞, 單保慶, 李方紅, 王睿, 王巖, 白志輝
【申請人】中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年3月4日