CN102060377A - 一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法 - Google Patents

一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102060377A
CN102060377A CN2010105545124A CN201010554512A CN102060377A CN 102060377 A CN102060377 A CN 102060377A CN 2010105545124 A CN2010105545124 A CN 2010105545124A CN 201010554512 A CN201010554512 A CN 201010554512A CN 102060377 A CN102060377 A CN 102060377A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
nitrite
water
reactor
nitrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010105545124A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102060377B (zh
Inventor
彭永臻
吴蕾
王淑莹
刘旭
李凌云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Enterprises Water China Investment Co Ltd
Original Assignee
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN2010105545124A priority Critical patent/CN102060377B/zh
Publication of CN102060377A publication Critical patent/CN102060377A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102060377B publication Critical patent/CN102060377B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法属于废水生物脱氮处理技术领域。本发明包括如下步骤：接种絮状活性污泥到SBR中，将含有亚硝酸盐的无机废水从底部泵入，进水方式为连续式，同时搅拌器和鼓风机启动。在最后半小时内，停止进水，实现亚硝态氮全部氧化，污水经排水阀排出。培养条件：温度25-28℃，进水pH7.8-8.0，溶解氧4-5mg/L，提供上升气流1.2-1.5cm/s，水力停留时间10-12h，污泥龄25-28d，沉降时间3min。经过30-60天培养获得以亚硝酸盐为优势细菌的颗粒污泥。本发明解决了亚硝酸盐氧化颗粒污泥培养条件苛刻，系统污泥浓度低等问题，反应器效率高，工艺流程简单。

Description

一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法
技术领域
本发明涉及一种亚硝酸盐氧化颗粒污泥的培养方法，属于废水生物脱氮处理技术领域。
背景技术
传统生物硝化反硝化脱氮工艺是将废水中的氮素污染物转化为氮气，最终达到去除废水中氮素污染物的目的。硝化作用是生物脱氮工艺的关键，主要由硝化细菌完成，因而硝化菌对系统的脱氮能力起着决定性的作用。硝化作用是一个序列式反应，先将氨氮氧化为亚硝酸盐，进而由亚硝酸盐氧化为硝酸盐，分别由氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌完成。短程硝化反硝化是将氨氮的氧化控制在亚硝酸盐阶段，实现亚硝酸盐的积累，然后通过亚硝酸盐反硝化脱氮。但是反硝化不完全会造成亚硝态氮残留。同样对于低碳氮比污水(如城市生活污水)，碳源的缺乏同样会导致反硝化过程中产生亚硝积累。亚硝态氮是一种有毒物质，直接危害到水生动植物的生长。因此应将残存的亚硝酸盐氧化成没有毒害作用的硝酸盐是非常有必要的。
硝化菌生长缓慢，细胞产率低，导致传统反应器中硝化菌的生物量不易提高，使得目前多数硝化工艺氨氮氧化效率较低。人们开始利用硝化生物膜或生物包埋等固定化技术来提高硝化菌的数量，但这些都需要借助载体的帮助。污泥颗粒化是指废水生物处理系统中的微生物在适当的环境条件下，相互聚集形成一种密度较大、体积较大、体质条件较好的微生物聚集体。好氧颗粒污泥作为一种新兴的自固定化工艺，可大幅度提高污泥的沉降性能和污泥在反应器中的截留效率。硝化菌对好氧颗粒污泥的稳定性和脱氮能力起着决定性的作用，硝化颗粒污泥的形成不仅能够提高反应器内硝化污泥的浓度，而且可以改善反应器的生物脱氮能力，系统的稳定性大大提高。
目前，许多研究报道了以氨氧化细菌为优势菌的硝化颗粒污泥的培养，但是没有亚硝酸氧化菌为优势菌的颗粒污泥形成的报道。相对于氨氧化菌，亚硝酸盐氧化菌自养生长时，是以亚硝酸盐为唯一能源，以CO2为唯一碳源。但过量的亚硝酸盐会导致较高的游离亚硝酸而抑制亚硝酸盐氧化菌的生长。因此培养亚硝酸盐氧化菌的颗粒污泥，存在运行条件苛刻的问题。
发明内容
本发明针对亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥培养条件苛刻，系统污泥浓度低等问题，提出了一种成功培养富含亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法。本发明借助SBR反应器，以低沉降时间作为选择压，筛选沉降性能较好的活性污泥，同时改传统的一次性进水为连续式进水，避免了反应器启动时产生过高的亚硝酸盐积累，解决了较高的游离亚硝酸对亚硝酸盐氧化菌产生抑制的问题。
本发明其特征在于：
将好氧颗粒污泥技术成功的应用于生物脱氮系统，通过微生物的自凝聚作用实现固定化而避免借助载体，有助于减少排水时造成反应器内污泥流失，增加污泥浓度，并可充分发挥了颗粒污泥沉速快、泥水分离效果好、反应器排水比高等优点，使反应效率提高、反应器容积缩小。
一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法，其特征在于步骤如下：
(1)首先将接种污泥(絮状活性污泥)清洗数遍，以除去残存的有机底物及杂质，然后将污泥投入到SBR反应器1中，污泥浓度在5000-6000mg/L。
(2)人工配制含有亚硝态氮的无机模拟配水作为实验用水放置于进水箱2中，废水经过进水泵3从反应器底部泵入，进水方式为连续式进水。无机模拟配水的具体成分是：NaNO2 1.232-2.464g/L(相当于250-500mg NO2-N/L)，NH4Cl 0.08g/L，KH2PO4 0.04g/L，CaCl2·2H2O 0.01g/L，MgSO4·7H2O 0.02g/L，营养液3ml/L(营养液包括FeCl3·6H2O 1.5g/L，H3BO3 0.15g/L，CuSO4·5H2O 0.03g/L，KI 0.18g/L，MnCl2·4H2O 0.12g/L，Na2MoO4·2H2O 0.06g/L，ZnSO4·7H2O 0.12g/L，CoCl2·6H2O 0.15g/L，EDTA 10g/L)。同时搅拌器4和鼓风机5同时启动，开始曝气搅拌，以提供颗粒污泥生长所需要的剪切力。
(3)SBR的整个反应时间为4.5-6h，其中进水时间为4-5.5h，在最后0.5h内，停止进水泵，将反应器内累计的亚硝态氮全部氧化成硝态氮。反应结束后，富含有硝态氮的污水经过排水阀6排出，一个周期结束。为促使颗粒污泥的形成，将沉降时间设定为3min，未沉降的污泥排出系统外。整个过程通过定时器实现自动控制。
(4)保持反应器温度在25-28℃，进水pH在7.8-8.0之间(NaHCO3调节)，溶解氧在4-5mg/L，提供上升气流1.2-1.5cm/s。水力停留时间大约为10-12h，污泥龄25-28d。经过30-60天的培养，进水中的亚硝态氮全部氧化成硝态氮，在整个过程中没有亚硝态氮残留，反应器性能稳定，说明以亚硝酸盐为优势细菌的颗粒污泥培养成功。
本发明设计的优点在于：
本发明是在SBR系统中利用曝气产生的气流剪切力，通过采用较低的沉降时间，成功培养具有良好亚硝酸盐氧化特性的颗粒污泥，可以有效提高脱氮系统的去除效率，保证稳定运行。
附图说明
图1是本发明培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的SBR反应器的示意图；
图2是本发明亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的镜检照片；
图3是本发明亚硝酸盐氧化菌为优势菌的颗粒污泥反应器在一个典性周期的氮浓度曲线。
具体实施方式
实施例1：
把处理城市生活污水的好氧活性污泥接种到SBR反应器中，污泥浓度5600mg/L，该反应器的总体积是12L，有效容积10L。模拟废水中配水NO2-N浓度为250mg/L，还加入适量的铵盐和磷酸盐以及微量元素以保证微生物的生长，其中NH4Cl 0.08g/L，KH2PO4 0.04g/L，CaCl2·2H2O 0.01g/L，MgSO4·7H2O0.02g/L，营养液3ml/L。模拟废水中不含有机碳源。反应器的条件为：温度在25℃，进水pH在7.8-8.0之间，溶解氧保持在4mg/L，提供上升气流1.2cm/s，水力停留时间10h，污泥龄28d。运行一个月后，可观察到细小棕黄色的颗粒污泥出现，随后颗粒污泥粒径逐渐增大，稳定运行50天左右，亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的粒径大多分布在0.2-0.5mm。图3是本发明亚硝酸盐氧化菌为优势菌的颗粒污泥反应器在一个典性周期的氮浓度曲线。从图中可以看出，亚硝酸盐氧化菌为优势菌的颗粒污泥表现出高效的亚硝酸盐氧化特性，出水NO2-N为0.06mg/L，没有亚硝酸盐残留，进水的亚硝酸盐全部转化为硝酸盐(净生成硝酸盐80-100mg/L)。污泥从接种到培养成熟时，反应器运行良好，并且具有很高的稳定性。
实施例2：接种处理模拟废水的好氧活性污泥投入到SBR反应器中，污泥浓度5200mg/L，该反应器的总体积是12L，有效容积10L。然后将含有亚硝态氮和其他铵盐和磷酸盐以及微量元素的人工配水从反应器底部泵入，反应器运行方式为连续进水，间歇运行。配水NO2-N浓度为300mg/L，其他营养成分与实施例1相同。保持反应器内温度恒定(28℃)，进水pH在7.8-8.0之间，溶解氧在5mg/L，提供上升气流1.5cm/s，水力停留时间10h，污泥龄28d。稳定运行35天左右观察到有细砂状小颗粒污泥生成，45天后颗粒污泥成长为深棕色的颗粒污泥。反应器对亚硝态氮的去除可达到99％，出水NO2-N低于1mg/L，没有亚硝酸盐残留，进水的亚硝酸盐全部转化为硝酸盐，出水硝酸盐浓度在100-120mg/L。
实施例3：接种部分处理城市生活污水的活性污泥和处理人工模拟废水的活性污泥到SBR反应器中，两者比例约为1∶1，该反应器的总体积是12L，有效容积10L，混合后污泥浓度为6000mg/L左右。配水NO2-N浓度为500mg/L，其他营养成分与实施例1相同。保持反应器内温度恒定(28℃)，进水pH在7.8-8.0，溶解氧保持在4mg/L，提供上升气流1.2cm/s，水力停留时间12h，污泥龄25d。稳定运行45天左右观察到有细砂状小颗粒污泥生成，60天后颗粒污泥成长为深棕色的颗粒污泥。反应器对亚硝态氮的去除可达到99％，出水NO2-N低于1.5mg/L，没有亚硝酸盐残留，进水的亚硝酸盐全部转化为硝酸盐，出水硝酸盐浓度在180-200mg/L。

Claims (1)

1.一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法，其特征在于步骤如下：
(1)首先清洗絮状活性污泥，以除去残存的有机底物及杂质，然后将污泥投入到SBR反应器中，污泥浓度在5000-6000mg/L；
(2)人工配制含有亚硝态氮的无机模拟配水作为实验用水放置于进水箱中，废水经过进水泵从反应器底部泵入，进水方式为连续式进水；无机模拟配水的具体成分是：NaNO2 1.232-2.464g/L，NH4Cl0.08g/L，KH2PO4 0.04g/L，CaCl2·2H2O 0.01g/L，MgSO4·7H2O0.02g/L，营养液3ml/L；营养液包括FeCl3·6H2O 1.5g/L，H3BO30.15g/L，CuSO4·5H2O 0.03g/L，KI 0.18g/L，MnCl2·4H2O 0.12g/L，Na2MoO4·2H2O 0.06g/L，ZnSO4·7H2O 0.12g/L，CoCl2·6H2O 0.15g/L，EDTA 10g/L；同时搅拌器和鼓风机同时启动，开始曝气搅拌，以提供颗粒污泥生长所需要的剪切力；
(3)SBR的整个反应时间为4.5-6h，其中进水时间为4-5.5h，在最后0.5h内，停止进水泵，将反应器内累计的亚硝态氮全部氧化成硝态氮；反应结束后，富含有硝态氮的污水经过排水阀排出，一个周期结束；沉降时间设定为3min，未沉降的污泥排出系统外；
(4)保持反应器温度在25-28℃，进水pH在7.8-8.0之间，溶解氧在4-5mg/L，提供上升气流1.2-1.5cm/s；水力停留时间为10-12h，污泥龄25-28d；经过30-60天的培养，进水中的亚硝态氮全部氧化成硝态氮，出水中没有亚硝态氮残留，说明以亚硝酸盐为优势细菌的颗粒污泥培养成功。
CN2010105545124A 2010-11-19 2010-11-19 一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法 Active CN102060377B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105545124A CN102060377B (zh) 2010-11-19 2010-11-19 一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105545124A CN102060377B (zh) 2010-11-19 2010-11-19 一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102060377A true CN102060377A (zh) 2011-05-18
CN102060377B CN102060377B (zh) 2012-07-25

Family

ID=43995907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105545124A Active CN102060377B (zh) 2010-11-19 2010-11-19 一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102060377B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103116011A (zh) * 2013-01-07 2013-05-22 北京工业大学 一种定性对比不同亚硝化污泥中nob含量的方法
CN104556373A (zh) * 2013-10-18 2015-04-29 侯双成 上向流序批式生物反应器工艺
CN110054283A (zh) * 2019-04-26 2019-07-26 北京建筑大学 一种硝化螺菌颗粒污泥培养方法及装置
CN110980936A (zh) * 2019-12-14 2020-04-10 浙江永续环境工程有限公司 一种hjdlzys生物脱氮除磷工艺及其应用
CN113023903A (zh) * 2021-03-04 2021-06-25 中南大学 一种内碳源驱动的硝化反硝化污泥驯化处理方法
CN113213644A (zh) * 2021-04-20 2021-08-06 复旦大学 通过培养硝化联合菌群对高浓度氨氮废水进行处理的方法
CN115536144A (zh) * 2021-06-29 2022-12-30 中国石油化工股份有限公司 一种硫自养反硝化菌的快速富集方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1800053A (zh) * 2006-01-18 2006-07-12 上海师范大学 一种利用颗粒污泥进行亚硝酸盐脱氮的方法
CN101306870A (zh) * 2008-07-07 2008-11-19 中国科学院成都生物研究所 一种异养硝化好氧颗粒污泥及其培养方法和用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1800053A (zh) * 2006-01-18 2006-07-12 上海师范大学 一种利用颗粒污泥进行亚硝酸盐脱氮的方法
CN101306870A (zh) * 2008-07-07 2008-11-19 中国科学院成都生物研究所 一种异养硝化好氧颗粒污泥及其培养方法和用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《土木建筑与环境工程》 20100630 李凌云，等人 短程硝化颗粒污泥的培养与特性分析 第119-123页 1 第32卷, 第3期 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103116011A (zh) * 2013-01-07 2013-05-22 北京工业大学 一种定性对比不同亚硝化污泥中nob含量的方法
CN103116011B (zh) * 2013-01-07 2015-05-20 北京工业大学 一种定性对比不同亚硝化污泥中nob含量的方法
CN104556373A (zh) * 2013-10-18 2015-04-29 侯双成 上向流序批式生物反应器工艺
CN110054283A (zh) * 2019-04-26 2019-07-26 北京建筑大学 一种硝化螺菌颗粒污泥培养方法及装置
CN110980936A (zh) * 2019-12-14 2020-04-10 浙江永续环境工程有限公司 一种hjdlzys生物脱氮除磷工艺及其应用
CN110980936B (zh) * 2019-12-14 2022-04-29 浙江永续环境工程有限公司 一种hjdlzys生物脱氮除磷装置及其应用
CN113023903A (zh) * 2021-03-04 2021-06-25 中南大学 一种内碳源驱动的硝化反硝化污泥驯化处理方法
CN113213644A (zh) * 2021-04-20 2021-08-06 复旦大学 通过培养硝化联合菌群对高浓度氨氮废水进行处理的方法
CN115536144A (zh) * 2021-06-29 2022-12-30 中国石油化工股份有限公司 一种硫自养反硝化菌的快速富集方法及装置
CN115536144B (zh) * 2021-06-29 2024-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种硫自养反硝化菌的快速富集方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102060377B (zh) 2012-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113480004B (zh) 一种城市污水碳磷捕获后通过pda深度脱氮及实现磷回收的方法
CN102060377B (zh) 一种富集培养亚硝酸盐氧化菌颗粒污泥的方法
CN101434915B (zh) 一种亚硝酸菌群的培养方法及含氨氮废水处理方法
CN101628772B (zh) 以颗粒污泥为介质短程反硝化除磷双污泥工艺与装置
CN106242045B (zh) 一种好氧颗粒污泥快速培养方法
CN103787498B (zh) 一种低温低c/n污水改良a2/o工艺的快速启动方法
CN105621611B (zh) 一种含氨废水短程硝化反硝化的快速启动方法
CN101372378B (zh) Sbr用于连续流双污泥反硝化除磷工艺快速启动的方法
CN102173504A (zh) 一种联合fa和fna双重抑制培养短程硝化颗粒污泥的方法
CN210367146U (zh) 一体化短程硝化-厌氧氨氧化污水处理驯化装置
CN109368938A (zh) 一种畜禽养殖废水前处理全好氧脱氮工艺及一体化设备
CN102092846B (zh) 一种同步脱氮除碳好氧颗粒污泥的连续培养方法
CN105236573A (zh) 一种城市污水snad生物膜的快速培养方法
CN102079578A (zh) 一种活性污泥中聚磷菌的快速富集方法
CN110028158A (zh) 城市生活污水内源短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮除磷的方法和装置
CN107043197A (zh) 一种蓝藻联合canon处理氨氮废水的方法
WO2020015458A1 (zh) 一种畜禽废水的处理方法
CN104724828B (zh) 一种对低碳氮比生活污水同步硝化反硝化耦合除磷方法
CN106348444B (zh) 一种canon脱氮工艺的快速启动方法
CN105753155B (zh) 一种城市污水snad生物膜工艺的优化脱氮方法
CN104496017B (zh) 一种利用厌氧滤器快速启动厌氧氨氧化的方法
CN106904732A (zh) 一种膜生物反应器快速启动短程硝化的方法
CN108147535A (zh) 一种好氧同步硝化反硝化生物膜法处理受氮污染水体
CN103880155B (zh) 一种利用包埋硝化菌对生活污水进行硝化处理的方法及装置
CN104386814A (zh) 一种超声波强化厌氧氨氧化工艺启动效能的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Huo Mingcuan

Inventor after: Wu Lei

Inventor after: Peng Yongzhen

Inventor after: Wang Shuying

Inventor after: Liu Xu

Inventor after: Li Lingyun

Inventor before: Peng Yongzhen

Inventor before: Wu Lei

Inventor before: Wang Shuying

Inventor before: Liu Xu

Inventor before: Li Lingyun

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: PENG YONGZHEN WU LEI WANG SHUYING LIU XU LI LINGYUN TO: HUO MINGXIN WU LEI PENG YONGZHEN WANG SHUYING LIU XU LI LINGYUN

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160524

Address after: 100124 Beijing City, Chaoyang District No. 101 East boziwan

Patentee after: Beijing Enterprises Water (China) Investment Co., Ltd.

Address before: 100124 Chaoyang District, Beijing Ping Park, No. 100

Patentee before: Beijing University of Technology

CB02 Change of applicant information

Inventor after: Huo Mingcuan

Inventor after: Li Li

Inventor after: Jia Limin

Inventor after: Shi Yanwei

Inventor after: Wu Lei

Inventor after: Peng Yongzhen

Inventor after: Liu Xu

Inventor after: Li Lingyun

Inventor before: Huo Mingcuan

Inventor before: Wu Lei

Inventor before: Peng Yongzhen

Inventor before: Wang Shuying

Inventor before: Liu Xu

Inventor before: Li Lingyun

CB03 Change of inventor or designer information