CN102250783A

CN102250783A - 一种氨氧化菌富集培养的方法

Info

Publication number: CN102250783A
Application number: CN2010102666767A
Authority: CN
Inventors: 崔荣; 韩京龙; 李凤德; 张鹏; 李金玲
Original assignee: Yantai University
Current assignee: Yantai University
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2030-08-30
Also published as: CN102250783B

Abstract

本发明公开了一种氨氧化菌富集培养的方法，氨氧化菌富集培养的方法是将含有硝化细菌的活性污泥加入到以垃圾渗滤液作为原料的培养基中，控制DO浓度在2～3mg/L，在培养的过程中保持持续遮光曝气，以5天为一代的培养周期，经过4代的培养。由实验对比可知，经过垃圾渗滤液培养后的氨氧化菌的氨氧化效率与未经垃圾渗滤液培养的氨氧化菌的氨氧化效率相比，提高了20.9%。通过这种方式能获得经济有效的高浓度的硝化菌，将获得的高浓度的硝化菌液加入到废水生物脱氮工艺能提高脱氮效率，大大缩短工艺时间，减少不必要的工程造价，为污水处理厂的脱氮工艺开辟新的脱氮思路。

Description

一种氨氧化菌富集培养的方法

技术领域

本发明涉及环境微生物领域，尤其涉及一种处理废水中氮的氨氧化菌的富集培养方法。

背景技术

由于氮素对水生生物圈富营养化的严重影响以及其对水生生物的毒性，废水脱氮越来越受到人们的关注。常用的经济有效的从废水中脱除氮的方法是硝化/返硝化法。但由于硝化菌为自养菌，其生长缓慢，且极易被有毒物质所抑制，所以，如何有效的保证废水处理单元脱氮效率成为一个需要解决的课题。投加硝化菌可短时间内恢复硝化活性，缩短停工时间，确保废水出厂水质达标排放。但硝化菌剂昂贵，且不易保存。

城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂，氨氮浓度高，C/N比低的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，会造成严重的环境污染。垃圾渗滤液氨氮的处理一直是很令人“头疼”的问题，国内很多垃圾填埋场渗滤液处理不能达标，很大程度上是因为氨氮这个指标无法达标。

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垃圾渗滤液中的高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菌，从而用于废水的脱氮处理。

本发明通过以下方法实现：

将含有硝化细菌的活性污泥加入到以垃圾渗滤液作为原料的培养基中培养，培养时间以5天为一代培养周期，共经过4代培养周期培养。

进一步，在培养过程中，控制溶解氧（DO）浓度在2～3mg/L。

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，保持持续曝气。

进一步，在上述培养过程中，保持全程遮光培养。

本方案的具体实现的步骤可以如下：

1、原料的配备

a.培养基：取自城市生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液

表1垃圾渗滤液水质情况

NH4+-N(N,mg/L)	COD(O₂,mg/L)	SS(mg/L)	PH
				1440	4.31×103	109	9.18

b.人工配水水质

表2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

c.活性污泥

取自污水处理厂的回流污泥，初步测定其活性污泥浓度（SS）值为10248mg/L。实验开始前，要对此活性污泥进行曝气培养，使其保持活性。

d.实验装置

采用1L的三角瓶对硝化细菌进行曝气培养，富集培养时，三角瓶外要用报纸包好，以达到避光要求，同时，三角瓶上口要加棉塞，以阻止杂菌的入侵。

2、硝化细菌的富集培养

将含有硝化细菌菌种的活性污泥加入到培养基中，控制DO浓度在2～3mg/L，每天测定一次氨氮浓度，并记录温度、DO及PH值，经过5天培养，第一代培养结束，再向其加入2倍第一代培养剩余菌液体积的垃圾渗滤液，进行第二代培养。依此方法，进行四代的硝化细菌的富集培养。

本发明的有益效果在于利用垃圾渗滤液中富含高氨氮来富集培养硝化细菌，既可有效解决垃圾渗滤液排放不达标的问题，又能经济有效的获得高浓度的硝化细菌，而通过在废水生物脱氮工艺中加入浓化的硝化菌液的方法能提高脱氮效率，从而大大缩短工艺时间，减少不必要的工程造价，为污水处理厂的脱氮工艺开辟新的脱氮思路，同时可以有效地减轻氮素对自然界的污染。

附图说明

图1为本发明所述的平行样①中的氨氮浓度变化曲线；

图2为本发明所述的平行样②中的氨氮浓度变化曲线；

图3为本发明所述的A反应器内氨氮浓度随时间变化图；

图4为本发明所述的B反应器内氨氮浓度随时间变化图。

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 活性污泥活性的验证

将取来的回流污泥接种于人工配水中，使接种后SS值维持在2000-3500mg/L左右，以保证硝化细菌有一个良好的生存环境。接下来每隔3～4个小时测定其中的氨氮浓度，通过4次的氨氮浓度测定，发现氨氮浓度呈下降趋势，由此说明活性污泥是有活性的，即活性污泥中硝化细菌仍存活，可以用作硝化细菌的菌种来源。

实施例2 硝化细菌的富集培养

取两个1L的三角瓶，各取550mL的垃圾渗滤液作培养基，然后各向其中接入250mLSS浓度为10248mg/L的活性污泥，混合均匀后测定两个反应器内的SS浓度均在2300mg/L左右，同时测定两个反应器内的氨氮浓度及化学需氧量（COD）值，并记录温度、DO、及pH值，并使DO浓度维持在2～3mg/L。

试验开始后，每天测定一次氨氮浓度，并记录温度、DO及pH值。经过5天的培养，氨氮浓度由开始时的800mg/L(以N计)下降到100mg/L以下，至此，第一代培养已经结束。每代开始和结束时均需对反应器内的菌液的SS、COD进行测定。第一代培养结束时，反应器内所剩菌液已经不多了，于是向其中加入2倍第一代培养剩余菌液体积的垃圾渗滤液，进行第二代培养。依此方法，进行了四代时间的硝化细菌的富集培养。由于每次测氨氮浓度，COD及SS值时，均有部分菌随液体被取出，故结束培养时，发现反应器内的活性污泥已经所剩不多。图1，图2分别是富集培养期间上述两个平行样①、②中氨氮浓度的变化曲线。

具体试验验证

试验实施例1 硝化速率的验证

另取两个1L的三角瓶，分别标号为A和B，按照下面的表3所示向所述A、B两个三角瓶内加入相应的溶液。

表3：硝化速率的验证试验配方

注：①为上述富集培养硝化细菌培养四代后平行样①中的剩余菌液

根据上述配方培养硝化细菌，连续曝气培养8小时，培养方法与硝化细菌富集培养时的方法一致，只是不需要换代。每隔2两小时测一次氨氮浓度，观察A、B连个反应器内氨氮浓度的变化，同时在开始、中间和结束时各测一次SS值,以便最终计算单位SS质量的硝化细菌的硝化速率。

试验实施例2

由图1和图2可以看出，经过四代时间的富集培养，每代氨氮浓度均呈现下降趋势，可以确定在整个富集培养过程中，硝化细菌是处于活泼的生存状态的，表明利用垃圾渗滤液培养硝化细菌是可行的。为了验证经过4代培养后的污泥中氨氧化菌得到了富集，进行了氨氧化效率的对比实验。

通过硝化速率的验证实验可得图3和图4，图中直线的斜率分别为20.3mgN/h和15.9mgN/h。图3表示A反应器加入了富集培养菌液后硝化细菌的氨氧化效率为9.08mgNH4+-N/(gSS·h)，图4表示B反应器普通活性污泥中硝化细菌加入垃圾渗滤液后的B反应器内硝化细菌的氨氧化效率为7.19mgNH4+-N/(gSS·h)。通过比较A、B两者的氨氧化效率可知，在活性污泥中添加14.5%的经过垃圾渗滤液富集培养获得的氨氧化菌，在保持总悬浮颗粒浓度不变的前提下，氨氧化效率提高了20.9%，表明氨氧化效率的提高归功于添加的经过垃圾渗滤液富集培养的氨氧化菌，经计算（假定富集的氨氧化菌与活性污泥中的氨氧化菌活性相同），经过4代培养，富集的氨氧化菌的浓度是活性污泥中氨氧化菌浓度的2.9倍。

因此利用垃圾渗滤液富集培养氨氧化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

1.一种氨氧化菌的富集培养方法，包括将含有硝化细菌的活性污泥加入到以垃圾渗滤液作为原料的培养基中培养，培养时间以5天为一代培养周期，共经过4代培养周期培养。

2.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，控制DO浓度在2～3mg/L。

3.根据权利要求1所述的培养方法，其特征在于：所述培养基加入活性污泥的后的SS值为2000～3500mg/L。

4.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。

5.根据权利要求4所述的培养方法，其特征在于：在培养过程中，保持全程遮光培养。