CN101973628A - 一种利用厌氧消化上清液富集培养硝化菌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用厌氧消化上清液富集培养硝化菌的方法，富集培养硝化菌的方法是将接种污泥和污泥厌氧消化后的上清液以体积比为1∶7进行混合，并加入碳酸氢钠使培养液中碳酸氢钠的浓度为0.5g/l，然后进行培养，每天测定氨氮的浓度值。当培养液中氨氮的浓度为低于70mg/L时，结束第一代硝化细菌的富集培养；将第一代培养后剩余的培养液用高速离心机以8000r/min的转速进行离心20min，弃去上清液，将剩余的污泥作为接种污泥，进行第二代硝化细菌的富集培养；依上述方法，共经过五代的硝化细菌的富集培养。通过这种方式能经济有效的获得高浓度的硝化菌，从而促进废水的脱氮处理效果。

Description

一种利用厌氧消化上清液富集培养硝化菌的方法
技术领域
本发明涉及环境微生物领域，尤其涉及一种利用厌氧消化上清液富集培养硝化菌的方法
背景技术
硝化作用是生物法除氮的关键过程，也是废水处理中的重要组成部分，在这个过程中，氨氮被氧化成硝酸氮。硝化作用在两种化能自养菌的作用下进行，一种是将氨氮转化成亚硝酸氮的氨氧化菌，一种是将亚硝酸氮转化程硝酸氮的硝酸菌。由于硝化细菌为自养菌，其生长缓慢，对环境因素比较敏感，极易受到pH、温度、以及大量的有机化合物的影响。并且，一旦受到毒害，数量将会减少，种群受到破坏，硝化种群的恢复将花很长时间。因此，硝化作用是废水中生物除氮的限制过程，使许多污水处理厂难以建立稳定的硝化作用过程。
目前大部分学者对于硝化细菌的富集培养，大都集中在用人工配制的培养基，创造适合硝化细菌的生存环境，从而达到富集硝化细菌的目的。但由于各种外界因素的影响，很难达到理想的效果，经济性和实用性都较差。污泥厌氧消化上清液是一种水量小、温度高、氨氮浓度高、C/N值较低的有机废水，可为硝化菌的富集培养提供高浓度的氨氮。
发明内容
基于上述现有技术存在的问题，本发明的目的是利用污泥厌氧消化上清液中的高浓度的氨氮这一便利条件提供一种经济有效的方法来获得高浓度的硝化细菌，从而用于废水的脱氮处理。
本发明通过以下方法实现：
第一步先将接种污泥和污泥厌氧消化后的上清液以体积比为1∶7进行混合，并加入碳酸氢钠使培养液中碳酸氢钠的浓度为0.5g/l，然后进行培养；每天测定氨氮浓度值；当培养液中氨氮的浓度为0～70mg/L时，结束第一代硝化细菌的富集培养；
第二步将第一代硝化细菌的富集培养后剩余的培养液用高速离心机以8000r/min的转速进行离心30min，弃去上清液，将剩余的污泥作为接种污泥，依照第一步的方法，进行第二代硝化细菌的富集培养；
重复上述第二步步骤，共经过五代的硝化细菌的富集培养；
进一步，将经重力浓缩后的污泥置于高压锅中在110～130℃下蒸煮30min，再用原污泥接种，充分混合后，将其处于厌氧状态密封25～35天，经离心分离后，即可得到用于富集培养的的污泥厌氧消化上清液；
进一步，所述培养基加入活性污泥的后的SS值为2000～3500mg/L；
进一步，在培养过程中培养液的碳酸氢钠的浓度维持在0.5g/l；
进一步，在培养过程中，保持持续曝气。
本方案的具体实现的步骤可以如下：
1、原料的配备
a.接种污泥：取自污水处理厂的回流污泥
b.污泥厌氧消化上清液
c.人工配水水质
表1人工配水水质情况
  KH2PO4   Na2HPO4   (NH4)2SO4   CaCl2·2H2O   MgSO4·7H2O   NaHCO3
  0.7g/L   13.5g/L   2.5g/L   0.005g/L   0.01g/L   0.5g/L
2、硝化细菌的富集培养
将接种污泥和污泥厌氧消化后的上清液以体积比为1∶7进行混合，并加入碳酸氢钠进行培养，每天测定氨氮的浓度值。当培养液中氨氮的浓度为0～70mg/L时，结束第一代硝化细菌的富集培养；将第一代培养后剩余的培养液用低速离心机以8000r/min的转速进行离心30min，弃去上清液，将剩余的污泥作为接种污泥，进行第二代硝化细菌的富集培养；依上述方法，共经过五代的硝化细菌的富集培养。
本发明的有益效果在于利用污泥厌氧消化上清液来富集培养硝化细菌，既可有效去除剩余污泥厌氧消化上清液中的高氨氮，又可得到硝化菌菌液的脱氮新思路，同时可以有效地减轻氮素对自然界的污染。
附图说明
图1为本发明所述的加硝化菌和不加硝化菌培养基硝化速率结果对比情况
具体实施方式
为便于理解，下面通过具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步说明。
实施例1：污泥厌氧消化上清液的制备
将20L经重力浓缩后的剩余污泥置于高压锅中在121℃下蒸煮30min，再用5L原污泥接种，充分混合后，将其处于厌氧状态密封30天，经离心分离后，即可得到用于富集培养的污泥厌氧消化上清液。
实施例2：硝化细菌的富集培养
先往1L锥形瓶中加入100mL接种污泥，再加入污泥厌氧消化后的上清液至800mL，最终SS为2370mg/L，并加入0.4g碳酸氢钠，每天测定氨氮的浓度值。当培养液中氨氮的浓度为低于70mg/L时，结束第一代培养，进行换代。
将剩余的培养液用高速离心机以8000r/min的转速，进行离心30min，弃去上清液，污泥转入锥形瓶中，加污泥厌氧消化上清液至800mL，并且加入0.4g碳酸氢钠，进行第二代培养，每代开始和结束各测一次COD、SS。依此方法，进行了五代时间的硝化细菌的富集培养。在培养的过程中保持连续曝气的方式进行。
具体试验验证
试验实施例1硝化速率的验证
取两个1L的锥形瓶，为A和B，以人工配水为培养基，接种活性污泥。A加经过离心的富集菌，B不加富集菌做对照，SS均在3000mg/L左右。曝气8h，每隔2h取一次水样，测其氨氮含量，开始，中间，结尾各测一次SS、COD，试验结果如图1所示。
由图1可知，加富集菌废水样的硝化速率为0.3632mgN/(mgSS*h)，而未加富集菌水样的硝化速率为0.0991mgN/(mgSS*h)，加富集菌废水样的硝化速率是未加富集菌废水样的硝化速率的3.67倍。因此利用污泥消化上清液富集到了硝化细菌。
因此利用污泥厌氧消化上清液来富集培养硝化细菌是十分经济有效的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种利用厌氧消化上清液富集培养硝化菌的方法，是通过下述步骤来实现：
a、将接种污泥和污泥厌氧消化后的上清液以体积比为1∶7进行混合，并加入碳酸氢钠使培养液中碳酸氢钠的浓度为0.5g/l，然后进行培养；每天测定氨氮浓度值；当培养液中氨氮的浓度为低于70mg/L时，结束第一代硝化细菌的富集培养；
b、将第一代硝化细菌的富集培养后剩余的培养液用高速离心机以8000r/min的转速进行离心30min，弃去上清液，将剩余的污泥作为接种污泥，依照步骤a的方法，进行第二代硝化细菌的富集培养；
c、重复上述b的步骤，共经过五代的硝化细菌的富集培养。
2.根据权利要求1所述的培养方法，其特征在于：所述的污泥厌氧消化后的上清液是通过下述方法制备的：
将经重力浓缩后的污泥置于高压锅中在110～130℃下蒸煮30min，再用原污泥接种，充分混合后，将其处于厌氧状态密封25～35天，经高速离心机以8000r/min的转速进行离心30min，取上清液，即可得到污泥厌氧消化上清液。
3.根据权利要求1所述的培养方法，其特征在于：在培养过程中培养液的SS值为2000～3500mg/L。
4.根据权利要求1所述的培养方法，其特征在于：在培养过程中培养液的碳酸氢钠的浓度维持在0.5g/l。
5.根据权利要求1至3任一项所述的培养方法，其特征在于：在培养过程中，保持持续曝气。
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