CN105624054A - 一种富集培养耐盐硝化菌群的方法 - Google Patents

一种富集培养耐盐硝化菌群的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种富集培养耐盐硝化菌群的方法，以活性污泥作为接种物，采用批次补料和批次换水交替进行的方式，通过逐渐提高培养液氨氮浓度和盐度的方法来进行富集，所用培养液包括硝化菌生长促进剂和铵盐，所述硝化菌生长促进剂包括金属盐和多胺类物质，其中金属盐为40-100重量份，优选为50-80重量份，多胺类物质为5-30重量份，优选为10-20重量份；所述金属盐由钙盐、铜盐、镁盐和/或亚铁盐组成。本发明方法富集培养获得的耐盐硝化菌群活性高、使用效果好，能够处理高含盐废水中的氨氮。

Description

一种富集培养耐盐硝化菌群的方法
技术领域
本发明属于环境微生物领域，具体涉及一种富集培养耐盐硝化菌群的方法。
背景技术
生物脱氮是解决氮素污染较为经济有效的方法之一。不管是传统的微生物附着型废水处理构筑物还是新开发的高效生物膜处理系统，负责脱氮的微生物主要是自养硝化菌。自养细菌自身的增殖速度慢、在混合培养的活性污泥系统中无法与异养细菌竞争、难以获得较高的生物量、硝化效率低，导致自养微生物脱氮系统抗冲击能力弱、硝化作用不完全、总氮去除率低。特别是在处理总含盐质量分数大于1%的高盐度废水时，废水中含有的高浓度盐会破坏微生物的细胞膜和菌体内的酶活性，导致硝化细菌的生长被抑制，脱氨氮活性降低，从而增加了高含盐氨氮废水的处理难度。那么富集培养适应高盐度氨氮废水的硝化菌群成为解决高盐度氨氮废水难处理问题的一个有效途径。
CN1354786A公开了一种活性污泥中高浓度硝化细菌的培养方法，以下水污泥和屎尿污泥作为接种污泥，处理氨氮浓度范围为100~300mg/L，超过此浓度会对菌体产生抑制作用。CN101240253A公开了一种活性污泥中高效硝化细菌的富集方法，以污水处理厂活性污泥为接种物，以氨氮、微量无机盐及缓冲液为培养液，处理过程中加入少量有机物，其氨氮处理浓度可达1200mg/L；上述现有技术虽然都获得了高效硝化细菌，但是均存在不适合处理高含盐氨氮废水的不足。CN201010267865.6公开了一种耐盐硝化菌群的富集培养方法，以活性污泥作为接种物，采用序批式方式进行富集培养，该发明采用逐步提高盐度的方法对硝化菌群进行驯化，整个驯化周期需要45~90天，最终所驯化的硝化细菌能耐受的氯化钠和硫酸钠浓度分别为6.5g/L和16g/L，该发明所获得的硝化细菌仍然不适合处理盐浓度大于25g/L（含盐质量分数大于2.5%）的含氨废水。CN201210102760.4公开了一种高盐度、高浓度氨氮废水的处理方法，该方法采用的驯化后的硝化细菌，适合处理500mg/L浓度氨氮、含盐量35g/L以内的高盐度废水。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种富集培养耐盐硝化菌群的方法。该方法所得到的硝化菌群活性高、使用效果好，能够处理高含盐废水中的氨氮。
本发明富集培养耐盐硝化菌群的方法，以活性污泥作为接种物，采用批次补料和批次换水交替进行的方式，通过逐渐提高培养液氨氮浓度和盐度的方法来进行富集，所用培养液包括硝化菌生长促进剂和铵盐，所述硝化菌生长促进剂包括金属盐和多胺类物质，其中金属盐为40~100重量份，优选为50~80重量份，多胺类物质为5~30重量份，优选为10~20重量份；所述的金属盐由钙盐、铜盐、镁盐和/或亚铁盐组成。
本发明所述的金属盐可以是钙盐、镁盐和铜盐，其中Ca2+、Mg2+和Cu2+的摩尔比为（5~15）:（5~25）:（0.5~5），优选为（8~12）:（10~20）:（1~4）；或者是钙盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca2+、Fe2+和Cu2+的摩尔比为（5~15）:（1~8）:（0.5~5），优选为（8~12）:（2~6）:（1~4）；或者是钙盐、镁盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca2+、Mg2+、Fe2+和Cu2+的摩尔比为（5~15）:（5~25）:（1~8）:（0.5~5），优选为（8~12）:（10~20）:(2~6):（1~4）。
本发明所述的钙盐为CaSO4或者CaCl2，优选CaSO4；镁盐为MgSO4或者MgCl2，优选MgSO4；亚铁盐为FeSO4或者FeCl2，优选FeSO4；铜盐为CuSO4或者CuCl2，优选CuSO4。
本发明所述硝化菌生长促进剂中的多胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物。
本发明所述硝化菌生长促进剂还可以包括无机酸羟胺，含量为0.5~15重量份，优选为2~10重量份。所述无机酸羟胺为盐酸羟胺、硫酸羟胺或者磷酸羟胺中的一种或几种，优选为硫酸羟胺。无机酸羟胺的适量加入可以作为羟胺氧还酶的基质直接参与硝化细菌的代谢过程、缩短酶促反应进程，同时作为细胞的激活剂可以加速细胞生长。
本发明所述的铵盐可以是(NH4)2SO4、NH3·H2O或NH4Cl等，优选(NH4)2SO4。培养过程中培养液的初始NH4 ＋-N浓度为100～200mg/L，最终浓度为500～1200mg/L，优选为600～1000mg/L。
本发明所述的活性污泥可以选取本领域常用的含硝化细菌的活性污泥，优选取自处理含盐质量分数大于0.5%的污水处理厂的活性污泥。
本发明所述硝化菌群富集培养条件为：温度为20～30℃，pH为7.0～9.0，优选为8.0~8.5，SV30（污泥沉降比）为25%～35%，溶解氧浓度（DO）大于1mg/L，优选为2～5mg/L。
本发明为了维持溶液pH值在硝化细菌生长所需要的范围内，所用的pH调节剂为NaOH或KOH与Na2CO3或NaHCO3的任意组合，组合后使得pH调节剂的pH值为8.5~10。
本发明在每次提高氨氮浓度或者每次更换新鲜培养基时，在培养液中加入硝化菌生长促进剂，加入量为使得培养体系中促进剂浓度为10~20mg/L。
本发明所述批次补料和批次换水交替进行的方式，是指当培养液中含盐质量分数低于1.0%时直接补加基质氨氮和硝化菌生长促进剂，直到培养液中含盐质量分数达到1.0%时，停止曝气、沉降、排除上清液，留下菌体，然后补充新鲜培养液继续培养；在批次补料培养阶段，当培养液中含盐质量分数比上一次换排水时提高0.5%~1.0%可再次进行换排水。所述逐渐提高培养液氨氮浓度的方法，是指每次补料后，24h内当氨氮浓度降至50mg/L以下，即可提高培养液中基质的氨氮浓度，其提高幅度为50~150mg/L。当培养液氨氮浓度提高到1000mg/L、培养液中盐浓度达到60g/L时，结束一个周期的培养过程。
本发明所述培养液中加入一定量的硝化菌生长促进剂，一方面可以为硝化细菌提供所需要的富集培养条件，另一方面可以提高菌体的生长速率和菌体的耐盐性能。硝化菌生长促进剂中的金属元素作为酶的组份促进酶的合成，同时还有利于提高酶的活性，多胺类物质与金属离子共同作用，可以加快细胞增殖，提高细胞的耐盐性能。
本发明针对盐含量高（含盐质量分数大于1.0%）、氨氮含量高（NH4 +-N含量≤1000mg/L）、有机物含量少（COD含量低于200mg/L）的废水特点，采用批次补料和批次换水交替进行的方式，逐渐提高基质氨氮浓度并添加特定组成物质和配比的硝化菌生长促进剂，在不加入其它碳源或只加入少量有机物的情况下，使污泥中的原生动物、后生动物、真菌以及碳化菌等杂菌的生长明显受到抑制，有利于硝化细菌成为优势菌群，并耐受越来越高的氨氮和盐浓度。所获得的硝化菌群能耐受盐浓度高达60g/L以上，能够处理氨氮浓度高达1000mg/L的废水。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明方案进行进一步说明。
本发明方法的具体操作步骤如下：首先取活性污泥以20%～40%（体积比）的接种量按间歇式活性污泥法进行富集强化培养。按照本发明所述的组分和配比配制硝化菌生长促进剂。在反应器运行过程中用KOH和NaHCO3的混合物配置pH值大于9的调节剂来维持培养系统内的pH值在8.0~8.5。在富集培养过程中逐渐提高进水氨氮浓度，每一次提高氨氮浓度的同时都按照培养系统中促进剂浓度10~20mg/L补加促进剂。初始氨氮浓度为100~200mg/L，24h后氨氮浓度低于50mg/L即可按照50~100mg/L的幅度提高基质氨氮浓度，多次补加氨氮后当培养液中盐浓度达到10g/L时，沉降排上清液，留下菌体重新配置新鲜培养液继续进行补料阶段的培养，当培养液中盐浓度提高到15~20g/L时再次沉降排上清液，重新配置新鲜培养液进行下一个补料阶段的培养，此批次补料和批次排水过程反复进行，当培养液氨氮浓度提高到1000mg/L、培养液中盐浓度大于60g/L时，氨氮去除率大于90%，结束一个周期的培养过程。耐盐硝化菌群富集培养的参数指标为：温度为20～30℃，pH为8.0~8.5，DO为2～5mg/L。
实施例1硝化菌生长促进剂的制备
本发明所述硝化菌生长促进剂的制备方法为：（1）按照以下组成及重量份制备金属盐溶液：金属盐为40~100重量份，优选为50~80重量份，所述的金属盐由钙盐、铜盐、镁盐和/或亚铁盐组成；（2）使用前将5~30重量份，优选为10~20重量份的多胺类物质加入到金属盐溶液中。进一步地，使用前还可以加入含量为0.5~15重量份，优选为2~10重量份的无机酸羟胺。
采用上述方法按照表1促进剂的比例和配方配制四种型号的硝化菌生长促进剂，所述促进剂浓度均为0.5g/L。
表1促进剂的配方及比例
实施例2耐盐硝化菌群的富集培养
从某炼油污水处理厂的高含盐系列污水处理系统中取活性污泥，以不同的接种量接种于总体积为10L的五个不同的富集反应器内，进行耐盐硝化菌群的富集培养，5号反应器不投加促进剂。在富集培养过程每一次提高氨氮浓度的同时都按照培养系统中促进剂浓度10~20mg/L分别补加实施例1的硝化菌生长促进剂，初始氨氮浓度均为100mg/L，24h后氨氮浓度低于50mg/L即可按照100mg/L的幅度提高基质氨氮浓度，多次补加基质和促进剂后当培养液中盐浓度达到10g/L时，沉降排上清液，留下菌体重新配置新鲜培养液继续进行补料阶段的培养，当培养液中盐浓度达15g/L时再次沉降排上清液，重新配置新鲜培养液进行下一个补料阶段的培养，此批次补料和批次排水过程反复进行，当培养液氨氮浓度提高到1000mg/L、培养液中盐浓度大于60g/L时，氨氮去除率大于90%，结束一个周期的培养过程。反应器具体培养条件和培养结束后氨氮去除率见表2。
表2耐盐硝化菌群培养条件和氨氮去除率
反应器 污泥接种量sv30 促进剂 培养条件 氨氮去除率
1 30% Ⅰ 温度：24℃；pH = 8.0；SV30：25%；DO：2mg·L–1 93.7%
2 35% Ⅱ 温度：22℃；pH = 8.2；SV30：30%；DO：3mg·L–1 92.1%
3 20% Ⅲ 温度：28℃；pH = 8.5；SV30：28%；DO：4mg·L–1 94.2%
4 30% Ⅳ 温度：24℃；pH = 8.0；SV30：25%；DO：2mg·L–1 96.4%
5 30% — 温度：24℃；pH = 8.0；SV30：25%；DO：2mg·L–1 86.7%
由表2可知，采用本发明的处理工艺并投加硝化菌生长促进剂，氨氮去除率可达92%以上，而只采用本发明工艺不投加促进剂，氨氮去除率只有86.7%。

Claims (12)

1.一种富集培养耐盐硝化菌群的方法，以活性污泥作为接种物，采用批次补料和批次换水交替进行的方式，通过逐渐提高培养液氨氮浓度和盐度的方法来进行富集，所用培养液包括硝化菌生长促进剂和铵盐，所述硝化菌生长促进剂包括金属盐和多胺类物质，其中金属盐为40~100重量份，多胺类物质为5~30重量份；所述的金属盐由钙盐、铜盐、镁盐和/或亚铁盐组成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述金属盐为50~80重量份，多胺类物质为10~20重量份；所述的金属盐是钙盐、镁盐和铜盐，其中Ca2+、Mg2+和Cu2+的摩尔比为（5~15）:（5~25）:（0.5~5）；或者是钙盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca2+、Fe2+和Cu2+的摩尔比为（5~15）:（1~8）:（0.5~5）；或者是钙盐、镁盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca2+、Mg2+、Fe2+和Cu2+的摩尔比为（5~15）:（5~25）:（1~8）:（0.5~5）。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的金属盐是钙盐、镁盐和铜盐，其中Ca2+、Mg2+和Cu2+的摩尔比为（8~12）:（10~20）:（1~4）；或者是钙盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca2+、Fe2+和Cu2+的摩尔比为（8~12）:（2~6）:（1~4）；或者是钙盐、镁盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca2+、Mg2+、Fe2+和Cu2+的摩尔比为（8~12）:（10~20）:(2~6):（1~4）。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：所述的钙盐为CaSO4或者CaCl2，镁盐为MgSO4或者MgCl2，亚铁盐为FeSO4或者FeCl2，铜盐为CuSO4或者CuCl2。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硝化菌生长促进剂中的多胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硝化菌生长促进剂还包括无机酸羟胺，含量为0.5~15重量份。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述无机酸羟胺为盐酸羟胺、硫酸羟胺或者磷酸羟胺中的一种或几种，含量为2~10重量份。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的铵盐是(NH4)2SO4、NH3·H2O或NH4Cl，培养过程中培养液的初始NH4 ＋-N浓度为100～200mg/L，最终浓度为500～1200mg/L。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的活性污泥取自处理含盐质量分数大于0.5%的污水处理厂的活性污泥。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硝化菌群富集培养条件为：温度为20～30℃，pH为7.0～9.0，SV30为25%～35%，溶解氧浓度为2～5mg/L。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在每次提高氨氮浓度或者每次更换新鲜培养基时，在培养液中加入硝化菌生长促进剂，加入量为使得培养体系中促进剂浓度为10~20mg/L。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述批次补料和批次换水交替进行的方式，是指当培养液中含盐质量分数低于1.0%时直接补加基质氨氮和硝化菌生长促进剂，直到培养液中含盐质量分数达到1.0%时，停止曝气、沉降、排除上清液，留下菌体，然后补充新鲜培养液继续培养；在批次补料培养阶段，当培养液中含盐质量分数比上一次换排水时提高0.5%~1.0%可再次进行换排水；所述逐渐提高培养液氨氮浓度的方法，是指每次补料后，24h内当氨氮浓度降至50mg/L以下，即可提高培养液中基质的氨氮浓度，其提高幅度为50~150mg/L；当培养液氨氮浓度提高到1000mg/L、培养液中盐浓度达到60g/L时，结束一个周期的培养过程。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108102952A (zh) * 2017-12-15 2018-06-01 沈阳化工研究院有限公司 一种筛选耐低温耐高盐自养硝化菌的方法及其应用
CN114426933A (zh) * 2020-10-29 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种提高亚硝酸细菌细胞产率的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101240253A (zh) * 2007-02-09 2008-08-13 中国石油化工股份有限公司 活性污泥中高效硝化细菌的富集方法
CN102849857A (zh) * 2012-04-10 2013-01-02 南京大学 一种高盐度、高浓度氨氮废水的处理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101240253A (zh) * 2007-02-09 2008-08-13 中国石油化工股份有限公司 活性污泥中高效硝化细菌的富集方法
CN102849857A (zh) * 2012-04-10 2013-01-02 南京大学 一种高盐度、高浓度氨氮废水的处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCOTT A.ENSIN等: "In Vitro Activation of Ammonia Monooxygenase from Nitrosomonas europaea by Copper", 《J.BACTERIOL.》 *
刘倩: "微量铜离子对SBR中微生物种群结构影响的分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108102952A (zh) * 2017-12-15 2018-06-01 沈阳化工研究院有限公司 一种筛选耐低温耐高盐自养硝化菌的方法及其应用
CN108102952B (zh) * 2017-12-15 2021-06-08 沈阳化工研究院有限公司 一种筛选耐低温耐高盐自养硝化菌的方法及其应用
CN114426933A (zh) * 2020-10-29 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种提高亚硝酸细菌细胞产率的方法
CN114426933B (zh) * 2020-10-29 2023-07-04 中国石油化工股份有限公司 一种提高亚硝酸细菌细胞产率的方法

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