公布日：2023.12.08
申請(qǐng)日：2023.09.15
分類號(hào)：C02F3/34(2023.01)I;C12N1/20(2006.01)I;C02F3/28(2023.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，以活性污泥為菌源，分別在高鹽富集培養(yǎng)基、耐鹽反硝化菌培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上通過分離培養(yǎng)基分離獲得耐鹽反硝化復(fù)合菌種，經(jīng)過發(fā)酵制備成耐鹽反硝化復(fù)合菌干粉菌劑，并以此培養(yǎng)載體生物膜，啟動(dòng)運(yùn)行生物膜反應(yīng)器。本發(fā)明克服現(xiàn)有高鹽高氮廢水處理性能不高的不足，在定向篩培適合高鹽廢水的功能脫氮菌，并以此為菌源馴化培養(yǎng)生物膜，減少功能菌群流失，保障復(fù)合脫氮功能菌群作用，提高系統(tǒng)脫氮性能。
權(quán)利要求書
1.一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征是：以活性污泥為菌源，依次在高鹽富集培養(yǎng)基、耐鹽反硝化菌培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)，富集培養(yǎng)后通過分離培養(yǎng)基分離獲得耐鹽反硝化復(fù)合菌種，經(jīng)過發(fā)酵制備成耐鹽反硝化復(fù)合菌干粉菌劑，以生物繩或組合填料為生物膜載體，載體懸掛體積與反應(yīng)器總體積之比為0.3~0.9:1為條件，啟動(dòng)運(yùn)行序批式生物膜反應(yīng)器，啟動(dòng)期以干粉菌劑投加量0.6~2.0g/L、C/N比為1~7、溶磷0.3~0.6mg/L為條件，采用鹽度梯度進(jìn)行馴化，初始鹽度為1%，進(jìn)入穩(wěn)定期時(shí)鹽度不高于6%，穩(wěn)定期后以C/N質(zhì)量比≥1.4，進(jìn)行水處理作業(yè)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征是：活性污泥來源于高鹽廢水生物處理池、城市污水廠二沉池。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征是：耐鹽反硝化復(fù)合菌種按以下步驟進(jìn)行富集培養(yǎng)：將污泥搖勻后吸取10mL加入高鹽富集培養(yǎng)基，30℃下培養(yǎng)48h；吸取高鹽富集培養(yǎng)的菌液10mL加入100mL液體耐鹽反硝化菌培養(yǎng)基中，30℃下培養(yǎng)72h，將耐鹽反硝化菌培養(yǎng)基培養(yǎng)的混合菌液反復(fù)培養(yǎng)3次，取第三次耐鹽反硝化培養(yǎng)基培養(yǎng)混合菌液的0.2mL通過濃度梯度稀釋涂布于分離培養(yǎng)基，倒置于30℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72h，挑取周圍產(chǎn)生藍(lán)色暈圈的多個(gè)菌落，通過高鹽富集培養(yǎng)基增殖混合；取通過高鹽富集培養(yǎng)基增殖混合的混合菌液于離心管中，于4000r/min離心10min棄上清液得到菌種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征是：耐鹽反硝化復(fù)合菌干粉菌劑是將耐鹽反硝化復(fù)合菌種用生理鹽水以4000r/min重懸離心10min重復(fù)兩次，依次以富集培養(yǎng)基、PAM培養(yǎng)基重懸菌種后，將菌劑倒入經(jīng)高溫滅菌、粉碎的固體載體中振蕩發(fā)酵，最后干燥制成干粉菌劑。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征是：所述高鹽富集培養(yǎng)基為：1g/L牛肉膏、5g/L蛋白胨、1g/LKNO3、20g/LNaCl，pH=7.5~7.8。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征是：耐鹽反硝化菌培養(yǎng)基為：5g/LCH3OH、1g/LKNO3、0.8g/LNaNO2、7.9g/LK2HPO4·3H2O、1.5g/LKH2PO4、0.1g/LMgSO4·7H2O、20g/LNaCl和2mL微量元素溶液，pH=7.2~7.4；所述微量元素溶液為50g/LEDTA、2.2g/LZnSO4·7H2O、1g/LCaCl2、5g/LFeSO4·7H2O、1.57g/LCuSO4·5H2O、5.06g/LMnCl·4H2O、1.1g/LNa2MoO4·4H2O，1.61g/LCoCl2·6H2O。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征是：所述分離培養(yǎng)基為：5g/LCH3OH、1g/LKNO3、0.8g/LNaNO2、7.9g/LK2HPO4·3H2O、1.5g/LKH2PO4、0.1g/LMgSO4·7H2O、20g/LNaCl、2mL微量元素溶液、2%瓊脂、1mL溴百里酚藍(lán)（取0.1g溴百里酚藍(lán)溶于10mL無水乙醇），pH=7.2~7.4，所述微量元素溶液為50g/LEDTA、2.2g/LZnSO4·7H2O、1g/LCaCl2、5g/LFeSO4·7H2O、1.57g/LCuSO4·5H2O、5.06g/LMnCl·4H2O、1.1g/LNa2MoO4·4H2O，1.61g/LCoCl2·6H2O。
8.如權(quán)利要求4所述的一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征是：所述富集培養(yǎng)基為：1g/L牛肉膏、5g/L蛋白胨、1g/LKNO3、5g/LNaCl，pH=7.5~7.8。
9.如權(quán)利要求4所述的一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征是：所述PAM培養(yǎng)基為：4g/LC6H5Na3O7·2H2O、0.25g/LCaCl2、3.06g/LNa2HPO4、2.5g/LNaCl、3g/LKH2PO4、2.75g/L、(NH4)2SO4、0.25g/LMgSO4·7H2O、0.01g/L蔗糖，1000mL無菌水。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，其特征在于以活性污泥為菌源，分別在高鹽富集培養(yǎng)基、耐鹽反硝化菌培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上通過分離培養(yǎng)基分離獲得耐鹽反硝化復(fù)合菌種，經(jīng)過發(fā)酵制備成耐鹽反硝化復(fù)合菌干粉菌劑，并以此培養(yǎng)載體生物膜，啟動(dòng)運(yùn)行生物膜反應(yīng)器。所述生物膜反應(yīng)器為序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR），生物膜載體為生物繩或組合填料為載體，載體懸掛體積與反應(yīng)器總體積之比為0.3~0.9:1。
活性污泥來源于高鹽廢水生物處理池、城市污水廠二沉池。
耐鹽反硝化復(fù)合菌種按以下步驟進(jìn)行富集培養(yǎng)：將污泥搖勻后吸取10mL加入高鹽富集培養(yǎng)基，30℃下培養(yǎng)48h；吸取富集培養(yǎng)的菌液10mL加入100mL液體耐鹽反硝化菌培養(yǎng)基中，30℃下培養(yǎng)72h，將耐鹽反硝化菌培養(yǎng)基培養(yǎng)的混合菌液反復(fù)培養(yǎng)3次；取第三次耐鹽反硝化培養(yǎng)基培養(yǎng)混合菌液的0.2mL通過濃度梯度稀釋涂布于分離培養(yǎng)基，倒置于30℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72h，挑取周圍產(chǎn)生藍(lán)色暈圈的多個(gè)菌落，通過高鹽富集培養(yǎng)基增殖混合；取混合菌液于離心管中，于4000r/min離心10min棄上清液得到菌種。
耐鹽反硝化復(fù)合菌干粉菌劑是將耐鹽反硝化復(fù)合菌種用生理鹽水以4000r/min重懸離心10min重復(fù)兩次，用富集培養(yǎng)基和PAM培養(yǎng)基重懸菌種后，將菌劑倒入經(jīng)高溫滅菌、粉碎的固體載體中振蕩發(fā)酵，最后干燥制成干粉菌劑。
高鹽富集培養(yǎng)基包含：1g/L牛肉膏、5g/L蛋白胨、1g/LKNO3、20g/LNaCl，pH=7.5~7.8。耐鹽反硝化菌培養(yǎng)基包括：5g/LCH3OH、1g/LKNO3、0.8g/LNaNO2、7.9g/LK2HPO4·3H2O、1.5g/LKH2PO4、0.1g/LMgSO4·7H2O、20g/LNaCl和2mL微量元素，pH=7.2~7.4；分離培養(yǎng)基包括：5g/LCH3OH、1g/LKNO3、0.8g/LNaNO2、7.9g/LK2HPO4·3H2O、1.5g/LKH2PO4、0.1g/LMgSO4·7H2O、20g/LNaCl、2mL微量元素、2%瓊脂、1mL溴百里酚藍(lán)（取0.1g溴百里酚藍(lán)溶于10mL無水乙醇），pH=7.2~7.4。
微量元素溶液包括：50g/LEDTA、2.2g/LZnSO4·7H2O、1g/LCaCl2、5g/LFeSO4·7H2O、1.57g/LCuSO4·5H2O、5.06g/LMnCl·4H2O、1.1g/LNa2MoO4·4H2O，1.61g/LCoCl2·6H2O。富集培養(yǎng)基包含：1g/L牛肉膏、5g/L蛋白胨、1g/LKNO3、5g/LNaCl，pH=7.5~7.8。PAM培養(yǎng)基：4g/LC6H5Na3O7·2H2O、0.25g/LCaCl2、3.06g/LNa2HPO4、2.5g/LNaCl、3g/LKH2PO4、2.75g/L(NH4)2SO4、0.25g/LMgSO4·7H2O、0.01g/L蔗糖，1000mL無菌水。
啟動(dòng)運(yùn)行生物膜反應(yīng)器的方法包括以下步驟：（1）啟動(dòng)期以干粉菌劑投加量0.6~2.0g/L、C/N比為1~7、溶磷0.3~0.6mg/L為條件；（2）采用鹽度梯度進(jìn)行馴化，初始鹽度為1%，進(jìn)入穩(wěn)定期時(shí)鹽度不高于6%；（3）穩(wěn)定期后C/N質(zhì)量比≥1.4。
由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明公開的一種高鹽高氮廢水的生物脫氮方法，通過快速制備反硝化復(fù)合菌劑，避免多次劃線分離單一菌種和重新復(fù)配的繁瑣過程，并且優(yōu)化出適合高鹽廢水菌劑固定化的生物膜啟動(dòng)條件，縮短高鹽廢水生物膜法啟動(dòng)周期，同時(shí)應(yīng)用反硝化菌抑制硫酸鹽還原產(chǎn)生，避免硫化物二次污染問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案，通過菌劑制備與特定的生物膜反應(yīng)器啟動(dòng)條件，大幅提升了生物膜法在硫酸鹽環(huán)境下高氮廢水的處理效果。
（發(fā)明人：李步;田志娟;馮麗娟;吳貴陽(yáng);程俊梅;陽(yáng)廣鳳;牛新征;蔣霜霜;朱銀在;蔡廷劍;周德峰）
