申請日2015.07.09

　　公開(公告)日2017.05.03

　　IPC分類號C02F3/28

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種耐高溫厭氧氨氧化污泥的培養(yǎng)方法。所述方法包括：采用上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括進水口、出水口和反應(yīng)器池體;以厭氧氨氧化顆粒污泥為接種污泥，以含氨氮和亞硝氮的模擬廢水為進水，向模擬廢水中加入氯化鈉，并加入維持微生物生長的無機鹽緩沖液，逐步提高反應(yīng)溫度來調(diào)節(jié)反應(yīng)器運行，在厭氧、避光、溫度為40～50℃、進水pH為6～7、水力停留時間為4～8h的條件下培養(yǎng)，所述的反應(yīng)器先在較低段的溫度下穩(wěn)定運行2～5周，再逐步分段提升培養(yǎng)箱內(nèi)溫度，反應(yīng)器在較高段溫度條件繼續(xù)運行2～5周，如此逐級運行。按照本發(fā)明所述方法培養(yǎng)出來的高溫厭氧氨氧化污泥活性較高，顆粒污泥性狀優(yōu)良，反應(yīng)器性能良好。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種耐高溫厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法，其特征在于所述方法為：采用上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括進水口、出水口和反應(yīng)器池體;以厭氧氨氧化顆粒污泥為接種污泥，以含氨氮和亞硝氮的模擬廢水為進水，向模擬廢水中加入氯化鈉，并加入維持微生物生長的無機鹽緩沖液，逐步提高反應(yīng)溫度來調(diào)節(jié)反應(yīng)器運行，在厭氧、避光、溫度為40～50℃、進水pH為6～7、水力停留時間為4～8h的條件下培養(yǎng)，所述的反應(yīng)器先在較低段的溫度下穩(wěn)定運行2～5周，再逐步分段提升培養(yǎng)箱內(nèi)溫度，反應(yīng)器在較高段溫度條件繼續(xù)運行2～5周，如此逐步分段提升培養(yǎng)箱內(nèi)溫度持續(xù)運行，直至反應(yīng)器運行一段時間后，反應(yīng)器內(nèi)污泥活性在40～50℃條件下保持穩(wěn)定，并且反應(yīng)器脫氮效率未出現(xiàn)驟降現(xiàn)象時即完成培養(yǎng);所述的逐步分段提升培養(yǎng)箱內(nèi)溫度限定每段溫度提升幅度為1～3℃;所述的模擬廢水中氨氮濃度為70～210mg·L-1，亞硝氮的濃度為70～210mg·L-1，所述的氯化鈉的加入量為5～15g·L-1，污泥濃度為12～30g·L-1。

　　2.如權(quán)利要求1所述的耐高溫厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法，其特征在于所述的無機鹽緩沖液組成如下：KH2PO4 5～20mg·L-1，CaCl2·2H2O 1～10mg·L-1，MgSO4·2H2O 200～400mg·L-1，KHCO3 800～1500mg·L-1，溶劑為水。

　　3.如權(quán)利要求1所述的耐高溫厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法，其特征在于所述接種污泥體積占反應(yīng)器總體積30%-90%。

　　4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述進水中氨氮和亞硝氮 的摩爾比為1:1。

　　說明書

　　一種耐高溫厭氧氨氧化污泥的培養(yǎng)方法

　　(一)技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種耐高溫厭氧氨氧化污泥的培養(yǎng)方法。

　　(二)背景技術(shù)

　　厭氧氨氧化作為一種新型生物脫氮工藝，憑借其高效節(jié)能而廣獲青睞。而在這一工藝中擔任重要使命的是厭氧氨氧化菌。

　　實際生活使用的熱水、許多廠礦尤其是發(fā)電廠排放的廢水、造紙廢水、食品廢水、屠宰廢水、石化廢水等排放時溫度很高，一般大于60℃，棕櫚油廢水的排放溫度是80～90℃，加上此類廢水中直接或間接含有高濃度氨氮。因而這類高溫廢水的脫氮處理值得關(guān)注，若這類高溫廢水先降溫后處理會增加冷卻成本，高溫廢水的直接處理則可以避免該問題。此外，中溫厭氧氨氧化工藝中溫控裝置的突然失靈，有可能使中溫厭氧氨氧化系統(tǒng)受到高溫沖擊的影響。因而，若能培養(yǎng)耐高溫厭氧氨氧化污泥，則有望突破此瓶頸。

　　實際上，目前所用的中溫厭氧氨氧化菌對高溫極其敏感，培養(yǎng)耐高溫厭氧氨氧化污泥困難重重。盡管一些脫氮微生物在自然高溫環(huán)境比如深海熱泉口或熱泉被鑒定或被富集在批次培養(yǎng)的菌群中，目前還沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)于高溫脫氮微生物長期應(yīng)用于實踐中。在常規(guī)的方法中，中溫微生物要適應(yīng)高溫環(huán)境，需要逐步進行馴化，此舉耗時較長。我們研究發(fā)現(xiàn)，高滲透壓環(huán)境可誘導厭氧氨氧化污泥產(chǎn)生相容性溶質(zhì)，其可在高溫下保護細胞免受失活影響。也就是說，適當?shù)臐B透壓能夠提高厭氧氨氧化污泥的耐熱性。鑒于此，本發(fā)明提出在高溫厭氧氨氧化體系中引入適量氯化鈉以增強污泥的耐熱性，從而提高厭氧氨氧化工藝對高溫廢水的適用性，同時降低對精密溫控系統(tǒng)的依賴性。

　　在本發(fā)明之前沒有發(fā)現(xiàn)氯化鈉長期作用于高溫厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用報道。

　　(三)發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是為消除高溫對厭氧氨氧化污泥的不利影響，通過添加氯化鈉來增強厭氧氨氧化污泥的耐熱性，實現(xiàn)了鹽度在高溫厭氧氨氧化工藝中的應(yīng)用，并提供了一種耐高溫厭氧氨氧化污泥的培養(yǎng)方法。

　　本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

　　一種耐高溫厭氧氨氧化污泥的培養(yǎng)方法，所述方法為：

　　采用上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括進水口、出水口和反應(yīng)器池體;以厭氧氨氧化顆粒污泥為接種污泥，以含氨氮和亞硝氮的模擬廢水為進水，向模擬廢水中加入氯化鈉，并加入維持微生物生長的無機鹽緩沖液，逐步提高反應(yīng)溫度來調(diào)節(jié)反應(yīng)器運行，在厭氧、避光、溫度為40～50℃、進水pH為6～7、水力停留時間為4～8h的條件下培養(yǎng)，所述的反應(yīng)器先在較低段的溫度下穩(wěn)定運行2～5周，再逐步分段提升培養(yǎng)箱內(nèi)溫度，反應(yīng)器在較高段溫度條件繼續(xù)運行2～5周，如此逐步分段提升培養(yǎng)箱內(nèi)溫度持續(xù)運行，直至反應(yīng)器運行一段時間后，反應(yīng)器內(nèi)污泥活性在40～50℃條件下保持穩(wěn)定，并且反應(yīng)器脫氮效率未出現(xiàn)驟降現(xiàn)象時即完成，此時表明污泥可耐受高溫;所述的逐步分段提升培養(yǎng)箱內(nèi)溫度限定每段溫度提升幅度為1～3℃;所述的模擬廢水中氨氮濃度為70～210mg·L-1，亞硝氮的濃度為70～210mg·L-1，所述的氯化鈉的加入量為5-15g·L-1，污泥濃度為12-30g·L-1。

　　優(yōu)選的，所述接種污泥體積占反應(yīng)器總體積約30%-90%。

　　優(yōu)選的，所述反應(yīng)器運行溫度是指反應(yīng)器中顆粒污泥進行厭氧氨氧化反應(yīng)的溫度。

　　優(yōu)選的，所述進水中氨氮和亞硝氮的摩爾比為1:1。

　　優(yōu)選的，所述無機鹽緩沖液組成如下：KH2PO45～20mg·L-1，CaCl2·2H2O 1～10mg·L-1，MgSO4·2H2O 200～400mg·L-1，KHCO3 800～1500mg·L-1，溶劑為水。

　　本發(fā)明通過在高溫厭氧氨氧化體系中添加一定濃度的氯化鈉，試驗證明氯化鈉的添加對于促進厭氧氨氧化污泥活性是有效的，結(jié)合一定的運行策略便可穩(wěn)定富集高溫厭氧氨氧化菌。

　　本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：①拓寬了厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用領(lǐng)域;②提供了鹽度增強厭氧氨氧化顆粒污泥耐熱性的思路;③突破了厭氧氨氧化工藝需嚴格控溫的限制。