公布日：2023.01.06
申請日：2022.10.20
分類號：C12N1/36(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F3/28(2006.01)I;C12R1/01(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種快速馴化厭氧氨氧化菌的方法，涉及新型高效脫氮技術領域，包含以下步驟：構建耦合生物系統(tǒng)，然后向耦合生物系統(tǒng)內投加含有氯化銨和亞硝酸鈉的模擬廢水，用無水碳酸鈉調節(jié)pH為7-8后加入微量元素營養(yǎng)液，采用高純氮氣向耦合系統(tǒng)內進行曝氣，以排除系統(tǒng)內可能殘存的空氣，對反應器內的污泥和出水定期取樣、監(jiān)測；待反應器內污泥出現(xiàn)較為明顯的紅棕色且出水中氨氮、亞硝態(tài)氮得到較為顯著的去除后，即完成厭氧氨氧化菌的馴化。本申請利用厭氧活性污泥，利用傳統(tǒng)微生物降解含氮污染物原理，引入鐵氧化物復合材料作為電子載體催化含氮污染物的降解過程，提高了傳統(tǒng)生物法的降解效率，探究了強化含氮污染物降解的新途徑，降低了成本。
權利要求書
1.一種快速馴化厭氧氨氧化菌的方法，其特征在于：包含以下步驟：構建耦合生物系統(tǒng)，然后向耦合生物系統(tǒng)內投加含有氯化銨和亞硝酸鈉的模擬廢水，用無水碳酸鈉調節(jié)pH為7-8后加入微量元素營養(yǎng)液，采用高純氮氣向耦合系統(tǒng)內進行曝氣，以排除系統(tǒng)內可能殘存的空氣，對反應器內的污泥和出水定期取樣、監(jiān)測；待反應器內污泥出現(xiàn)較為明顯的紅棕色且出水中氨氮、亞硝態(tài)氮得到較為顯著的去除后，即完成厭氧氨氧化菌的馴化。
2.根據(jù)權利要求1所述的快速馴化厭氧氨氧化菌的方法，其特征在于：構建耦合生物系統(tǒng)包含以下步驟：取適量的城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮工藝段的硝化污泥，清洗干凈后加入到反應器內，同時向反應器內投加適量的鐵氧化物復合材料，構建耦合生物系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求2所述的快速馴化厭氧氨氧化菌的方法，其特征在于：所述鐵氧化物復合材料為Fe3O4@MIL-101（Fe），投放量為1g/L。
4.根據(jù)權利要求1所述的快速馴化厭氧氨氧化菌的方法，其特征在于：所述模擬廢水中氯化銨為50mg/L，亞硝酸鈉為85.1mg/L，微量元素營養(yǎng)液為SL-4，添加量為10mL/L。
5.一種探究厭氧氨氧化菌在復雜環(huán)境下的脫氮性能的方法，其特征在于：包含以下步驟：S1：配置定量濃度的NH4Cl溶液投加到馴化完成的厭氧氨氧化菌中，再分別配置不同濃度的NaNO2溶液投加到該污泥中，再加入一定量SL-4溶液，用Na2CO3調節(jié)pH，密閉該鐵氧化物復合材料耦合厭氧生物系統(tǒng)，在特定時間內進行取樣分析，并用紫外分光光度計測定氨氮和亞硝態(tài)氮的濃度；S2：在鐵氧化物復合材料耦合厭氧生物系統(tǒng)中，在特定時間取樣分析，評價和分析在復雜環(huán)境條件下的厭氧氨氧化工藝的長期穩(wěn)定運行性能。
6.根據(jù)權利要求5所述的探究厭氧氨氧化菌在復雜環(huán)境下的脫氮性能的方法，其特征在于：所述S1中定量濃度的NH4Cl溶液的濃度為13.08mg/L；不同濃度的NaNO2分別為12.7mg/L、17.26mg/L、21.82mg/L。
7.根據(jù)權利要求5所述的探究厭氧氨氧化菌在復雜環(huán)境下的脫氮性能的方法，其特征在于：所述S2中認定時間為81、84、87、90、93、96天。
8.根據(jù)權利要求5所述的探究厭氧氨氧化菌在復雜環(huán)境下的脫氮性能的方法，其特征在于：所述探究和分析方法為測定反應器的氨氮和亞硝態(tài)氮濃度，判定反應器的長期穩(wěn)定運行情況。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中厭氧氨氧化菌生長緩慢、啟動過程長活性易受抑制和較難培養(yǎng)的技術問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：一種快速馴化厭氧氨氧化菌的方法，包含以下步驟：構建耦合生物系統(tǒng)，然后向耦合生物系統(tǒng)內投加含有氯化銨和亞硝酸鈉的模擬廢水，用無水碳酸鈉調節(jié)pH為7-8后加入微量元素營養(yǎng)液，采用高純氮氣向耦合系統(tǒng)內進行曝氣，以排除系統(tǒng)內可能殘存的空氣，對反應器內的污泥和出水定期取樣、監(jiān)測；待反應器內污泥出現(xiàn)較為明顯的紅棕色且出水中氨氮、亞硝態(tài)氮得到較為顯著的去除后，即完成厭氧氨氧化菌的馴化。
優(yōu)選的，構建耦合生物系統(tǒng)包含以下步驟：取適量的城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮工藝段的硝化污泥，清洗干凈后加入到反應器內，同時向反應器內投加適量的鐵氧化物復合材料，構建耦合生物系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述鐵氧化物復合材料為Fe3O4@MIL-101（Fe），投放量為1g/L。
優(yōu)選的，所述模擬廢水中氯化銨為50mg/L，亞硝酸鈉為85.1mg/L，微量元素營養(yǎng)液為SL-4，添加量為10mL/L。
本申請還提供了一種探究厭氧氨氧化菌在復雜環(huán)境下的脫氮性能的方法，包含以下步驟：S1：配置定量濃度的NH4Cl溶液投加到馴化完成的厭氧氨氧化菌中，再分別配置不同濃度的NaNO2溶液投加到該污泥中，再加入一定量SL-4溶液，用Na2CO3調節(jié)pH，密閉該鐵氧化物復合材料耦合厭氧生物系統(tǒng)。在特定時間內進行取樣分析，并用紫外分光光度計測定氨氮和亞硝態(tài)氮的濃度；S2：在鐵氧化物復合材料耦合厭氧生物系統(tǒng)中，在特定時間取樣分析，評價和分析在復雜環(huán)境條件下的厭氧氨氧化工藝的長期穩(wěn)定運行性能。
優(yōu)選的，所述S1中定量濃度的NH4Cl溶液的濃度為13.08mg/L；不同濃度的NaNO2分別為12.7mg/L、17.26mg/L、21.82mg/L。
優(yōu)選的，所述S2中認定時間為81、84、87、90、93、96天。
優(yōu)選的，所述探究和分析方法為測定反應器的氨氮和亞硝態(tài)氮濃度，判定反應器的長期穩(wěn)定運行情況。
本發(fā)明實施例公開的一種快速馴化厭氧氨氧化菌的方法并探究其在復雜環(huán)境下脫氮性能的處理方法，依照該發(fā)明，不需要復雜的反應要求與條件，僅加入少量鐵氧化物復合材料即可增強厭氧生物對含氮污染物的降解效率，強化厭氧氨氧化污泥的馴化。此外，鐵氧化物復合材料在外加磁場的作用下可以被回收，并可被多次重復使用，可進一步降低廢水處理成本。本發(fā)明利用厭氧活性污泥，利用傳統(tǒng)微生物降解含氮污染物原理，引入鐵氧化物復合材料作為電子載體催化含氮污染物的降解過程，提高了傳統(tǒng)生物法的降解效率，探究了強化含氮污染物降解的新途徑，降低了成本，具有較高的實際應用意義。
（發(fā)明人：石健;邵煥楠;袁素涓;歐昌進;秦娟;廖志鵬）
