CN107487844A - 在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法,通过对厌氧氨氧化细菌的采集、富集及驯化,得到能够适应高盐环境的厌氧氨氧化细菌,为利用人工湿地净化高含盐富含氮废水创造了条件。本发明利用接种该微生物菌群的基质填充人工湿地,可以有效降低高盐废水中含氮物质,具有成本低廉、效果显著的特点。
Description
技术领域
本发明涉及用于高盐含氮废水的净化用微生物菌群的富集、驯化及接种方法,属于环境技术领域。
背景技术
高盐度废水是指含盐质量分数至少为1%的废水,是目前很难处理的废水之一。高盐含氮废水主要产生于工业生产、食品加工(腌制食品)、海产品养殖、沿海城市利用海水作为市政工程用水(冲厕、街道洒水)、冲洗养殖场牲畜粪便等过程。目前,高盐含氮废水主要由两种处理方法,非生物法(物理法和化学法)和生物法。生物脱氮技术因其具有经济、高效、无害的特点,引起广泛关注。生物处理法处理污水的机理是通过微生物的消化作用将污染物分解为非污染物的过程。因此,生物法处理污水的关键因素是微生物,只有存在能够适应污水的物理化学环境,同时高效发挥作用的微生物菌群,才能实现去除污水中含氮物质的目的,而高盐环境是大多微生物正常生长及发挥作用的限制因素。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明目的提供一种耐盐脱氮厌氧微生物的富集及在人工湿地基质上的接种方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法,包括如下步骤:
(1)、菌源的采集:将活性污泥装入密闭容器中,放置在3-6℃的冷库中保存备用;
(2)、粪液的收集:在养殖场收集动物粪尿混合物放置在容器中;
(3)、微生物的富集:将步骤(1)采集的活性污泥作为菌源加入到步骤(2)装有动物粪尿混合物的容器中,搅拌1-3分钟,然后将所述容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(4)、第一次加盐驯化:取步骤(3)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比0.2-0.4%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将所述容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(5)、第二次加盐驯化:取步骤(4)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比0.4-0.6%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(6)、第三次加盐驯化:取步骤(5)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比0.8-1.2%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(7)、第四次加盐驯化:取步骤(6)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比1.4-1.6%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(8)、第五次加盐驯化:取步骤(7)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比1.8-2.2%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(9)、第六次加盐驯化:取步骤(8)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比2.5-3.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(10)、第七次加盐驯化:取步骤(9)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比3.5-4.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(11)、第八次加盐驯化:取步骤(10)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比4.5-5.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(12)、发酵液过滤:将步骤(11)发酵后的动物粪尿混合物用筛子过滤,去除较大颗粒固体杂质,将滤出液放入容器中密封,置于0-4℃的环境在保存;
(13)、准备基质:准备填充粒,洗净杂质后晾干备用;
(14)、接种:将步骤(13)中准备好的所述填充粒放入步骤(4)中所述的容器中,确保溶液将所述填充粒全部浸没,放置在25-35℃的环境中密封保存7-15天,即可完成接种。
(15)、基质填充:接种后的填充粒可以作为人工湿地的下层基质,用于高盐富营养化废水的处理。
作为优选,所述的活性污泥为从运营3年以上的生活污水处理厂采集的活性污泥或是从天然湿地收集新鲜底泥中的一种。
作为优选,所述的动物粪尿混合物为牛粪尿、猪粪尿中的一种,或二者混合物。
作为优选,所述的容器为具有盖的密闭容器。
作为优选,步骤(12)中所述的筛子为10-60目的筛子。
作为优选,所述的填充粒为碳酸岩石子或鹅卵石中的一种,该填充粒的粒径为0.5-1.5cm。
作为优选,所述菌源与动物粪尿混合物的体积比为1:5-10。
本发明上述方法加盐驯化步骤中,NaCl的用量逐步增加,梯次提高驯化用溶液的浓度,从而筛选出耐盐能力越来越强的微生物。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明上述方法,通过采集厌氧氨氧化细菌,然后对其进行耐盐驯化,从而筛选出既能耐盐又能高效去除废水中含氮物质的菌群,为利用人工湿地净化高盐含氮废水创造了有利条件。
本发明上述方法,本发明利用接种该微生物菌群的基质填充人工湿地,可以有效降低高盐废水中含氮物质,为降低废水的富营养化程度创造了有利条件,具有成本低廉、效果显著的特点。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明技术作进一步说明,但本发明的保护范围不限于下述的实例。
实施例1
(1)、菌源的采集:从运营3年以上的生活污水处理厂采集活性污泥,将其装入密闭容器中,放置在3℃的冷库中保存备用;
(2)、粪液的收集:在养殖场收集新鲜牛粪尿放置在具盖的密闭容器中;
(3)、微生物的富集:将步骤(1)采集的活性污泥加入到步骤(2)装有牛粪尿的容器中,菌源与牛粪尿的体积比为1:5,搅拌1分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵35天;
(4)、第一次加盐驯化:取步骤(3)发酵后的混合液,按照体积比1:5的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿的容器中,按照质量百分比0.25%加入足量的NaCl粉末,搅拌1分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵35天;
(5)、第二次加盐驯化:取步骤(4)发酵后的混合液,按照体积比1:5的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿的容器中,按照质量百分比0.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌1分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵35天;
(6)、第三次加盐驯化:取步骤(5)发酵后的混合液,按照体积比1:5的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿的容器中,按照质量百分比1%加入足量的NaCl粉末,搅拌1分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵35天;
(7)、第四次加盐驯化:取步骤(6)发酵后的混合液,按照体积比1:5的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿的容器中,按照质量百分比1.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌1分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵35天;
(8)、第五次加盐驯化:取步骤(7)发酵后的混合液,按照体积比1:5的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿的容器中,按照质量百分比2%加入足量的NaCl粉末,搅拌1分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵35天;
(9)、第六次加盐驯化:取步骤(8)发酵后的混合液,按照体积比1:5的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿的容器中,按照质量百分比3%加入足量的NaCl粉末,搅拌1分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵35天;
(10)、第七次加盐驯化:取步骤(9)发酵后的混合液,按照体积比1:5的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿的容器中,按照质量百分比4%加入足量的NaCl粉末,搅拌1分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵35天;
(11)、第八次加盐驯化:取步骤(10)发酵后的混合液,按照体积比1:5的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿的容器中,按照质量百分比5%加入足量的NaCl粉末,搅拌1分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵35天;
(12)、发酵液过滤:将步骤(11)发酵后的牛粪尿用10目筛子过滤,去除较大颗粒固体杂质,将滤出液放入容器中密封,置于0℃的环境在保存;
(13)、准备基质:准备粒径0.5cm的碳酸岩石子,洗净杂质后晾干备用;
(14)、接种:将步骤(13)准备好的石子放入步骤(4)的容器中,确保溶液将石子全部浸没,放置在25℃的环境中密封保存7天,即完成接种。
(15)、基质填充:接种后的石子可以作为人工湿地的下层基质,用于高盐富营养化废水的处理。
实施例2
(1)、菌源的采集:从运营3年以上的生活污水处理厂采集活性污泥,将其装入密闭容器中,放置在4℃的冷库中保存备用;
(2)、粪液的收集:在养殖场收集新鲜猪粪尿放置在具盖的密闭容器中;
(3)、微生物的富集:将步骤(1)采集的活性污泥加入到步骤(2)装有猪粪尿的容器中,菌源与猪粪尿的体积比为1:8,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在25℃的环境中厌氧发酵21天;
(4)、第一次加盐驯化:取步骤(3)发酵后的混合液,按照体积比1:20的比例加入到与步骤(2)相同的猪粪尿的容器中,按照质量百分比0.25%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵21天;
(5)、第二次加盐驯化:取步骤(4)发酵后的混合液,按照体积比1:20的比例加入到与步骤(2)相同的猪粪尿的容器中,按照质量百分比0.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵21天;
(6)、第三次加盐驯化:取步骤(5)发酵后的混合液,按照体积比1:20的比例加入到与步骤(2)相同的猪粪尿的容器中,按照质量百分比1%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵21天;
(7)、第四次加盐驯化:取步骤(6)发酵后的混合液,按照体积比1:20的比例加入到与步骤(2)相同的猪粪尿的容器中,按照质量百分比1.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵21天;
(8)、第五次加盐驯化:取步骤(7)发酵后的混合液,按照体积比1:20的比例加入到与步骤(2)相同的猪粪尿的容器中,按照质量百分比2%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵21天;
(9)、第六次加盐驯化:取步骤(8)发酵后的混合液,按照体积比1:20的比例加入到与步骤(2)相同的猪粪尿的容器中,按照质量百分比3%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵21天;
(10)、第七次加盐驯化:取步骤(9)发酵后的混合液,按照体积比1:20的比例加入到与步骤(2)相同的猪粪尿的容器中,按照质量百分比4%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵21天;
(11)、第八次加盐驯化:取步骤(10)发酵后的混合液,按照体积比1:20的比例加入到与步骤(2)相同的猪粪尿的容器中,按照质量百分比5%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵21天;
(12)、发酵液过滤:将步骤(11)发酵后的猪粪尿用30目筛子过滤,去除较大颗粒固体杂质,将滤出液放入容器中密封,置于2℃的环境在保存;
(13)、准备基质:准备粒径1cm的鹅卵石,洗净杂质后晾干备用;
(14)、接种:将步骤(13)准备好的石子放入步骤(4)的容器中,确保溶液将鹅卵石全部浸没,放置在30℃的环境中密封保存15天,即完成接种。
(15)、基质填充:接种后的鹅卵石可以作为人工湿地的下层基质,用于高盐富营养化废水的处理。
实施例3
(1)、菌源的采集:从运营3年以上的生活污水处理厂采集活性污泥,将其装入密闭容器中,放置在5℃的冷库中保存备用;
(2)、粪液的收集:在养殖场收集新鲜牛粪尿和猪粪尿,将其混合后放置在具盖的密闭容器中;
(3)、微生物的富集:将步骤(1)采集的活性污泥加入到步骤(2)装有牛粪尿和猪粪尿的容器中,菌源与牛粪尿和猪粪尿的混合物的体积比为1:10,搅拌3分钟,然后将容器密封,放置在35℃的环境中厌氧发酵14天;
(4)、第一次加盐驯化:取步骤(3)发酵后的混合液,按照体积比1:50的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿和猪粪尿黁何物的容器中,按照质量百分比0.25%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在35℃的环境中厌氧发酵14天;
(5)、第二次加盐驯化:取步骤(4)发酵后的混合液,按照体积比1:50的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿和猪粪尿的混合物容器中,按照质量百分比0.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌3分钟,然后将容器密封,放置在35℃的环境中厌氧发酵14天;
(6)、第三次加盐驯化:取步骤(5)发酵后的混合液,按照体积比1:50的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿和猪粪尿的混合物的容器中,按照质量百分比1%加入足量的NaCl粉末,搅拌3分钟,然后将容器密封,放置在35℃的环境中厌氧发酵14天;
(7)、第四次加盐驯化:取步骤(6)发酵后的混合液,按照体积比1:50的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿和猪粪尿的混合物的容器中,按照质量百分比1.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵14天;
(8)、第五次加盐驯化:取步骤(7)发酵后的混合液,按照体积比1:50的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿和猪粪尿的混合物的容器中,按照质量百分比2%加入足量的NaCl粉末,搅拌3分钟,然后将容器密封,放置在35℃的环境中厌氧发酵14天;
(9)、第六次加盐驯化:取步骤(8)发酵后的混合液,按照体积比1:50的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿和猪粪尿的混合物的容器中,按照质量百分比3%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵14天;
(10)、第七次加盐驯化:取步骤(9)发酵后的混合液,按照体积比1:50的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿和猪粪尿的混合物的容器中,按照质量百分比4%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵14天;
(11)、第八次加盐驯化:取步骤(10)发酵后的混合液,按照体积比1:50的比例加入到与步骤(2)相同的牛粪尿和猪粪尿的混合物的容器中,按照质量百分比5%加入足量的NaCl粉末,搅拌2分钟,然后将容器密封,放置在30℃的环境中厌氧发酵14天;
(12)、发酵液过滤:将步骤(11)发酵后的牛粪尿和猪粪尿的混合物用60目筛子过滤,去除较大颗粒固体杂质,将滤出液放入容器中密封,置于4℃的环境在保存;
(13)、准备基质:准备粒径1.5cm的鹅卵石,洗净杂质后晾干备用;
(14)、接种:将步骤(13)准备好的鹅卵石放入步骤(4)的容器中,确保溶液将石子或鹅卵石全部浸没,放置在35℃的环境中密封保存7天,即完成接种。
(15)、基质填充:接种后的石子或鹅卵石可以作为人工湿地的下层基质,用于高盐富营养化废水的处理。
本发明通过对厌氧氨氧化细菌的采集、富集及驯化,得到能够适应高盐环境的厌氧氨氧化细菌,为利用人工湿地净化高含盐富含氮废水创造了条件。本发明利用接种该微生物菌群的基质填充人工湿地,可以有效降低高盐废水中含氮物质,具有成本低廉、效果显著的特点。
以上仅是本发明的部分实施例,应当理解的是,对于本技术领域的技术人员而言,在本发明的启示下,能够从本专利公开内容中直接导出联想一些原理相同的基本变形,或现有技术中常用公知技术的替代,以及特征相同的相互不同组合、相同或相似技术效果的技术特征简单改换,都属于本发明技术的保护范围。
Claims (7)
1.一种在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)、菌源的采集:将活性污泥装入密闭容器中,放置在3-6℃的冷库中保存备用;
(2)、粪液的收集:在养殖场收集动物粪尿混合物放置在容器中;
(3)、微生物的富集:将步骤(1)采集的活性污泥作为菌源加入到步骤(2)装有动物粪尿混合物的容器中,搅拌1-3分钟,然后将所述容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(4)、第一次加盐驯化:取步骤(3)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比0.2-0.4%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将所述容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(5)、第二次加盐驯化:取步骤(4)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比0.4-0.6%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(6)、第三次加盐驯化:取步骤(5)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比0.8-1.2%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(7)、第四次加盐驯化:取步骤(6)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比1.4-1.6%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(8)、第五次加盐驯化:取步骤(7)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比1.8-2.2%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(9)、第六次加盐驯化:取步骤(8)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比2.5-3.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(10)、第七次加盐驯化:取步骤(9)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比3.5-4.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(11)、第八次加盐驯化:取步骤(10)发酵后的混合液,按照体积比1:5-50的比例加入到与步骤(2)中所述的容器中,按照质量百分比4.5-5.5%加入足量的NaCl粉末,搅拌1-3分钟,然后将容器密封,放置在25-35℃的环境中厌氧发酵14-35天;
(12)、发酵液过滤:将步骤(11)发酵后的动物粪尿混合物用筛子过滤,去除较大颗粒固体杂质,将滤出液放入容器中密封,置于0-4℃的环境在保存;
(13)、准备基质:准备填充粒,洗净杂质后晾干备用;
(14)、接种:将步骤(13)中准备好的所述填充粒放入步骤(4)中所述的容器中,确保溶液将所述填充粒全部浸没,放置在25-35℃的环境中密封保存7-15天,即可完成接种。
(15)、基质填充:接种后的填充粒作为人工湿地的下层基质,用于高盐富营养化废水的处理。
2.根据权利要求1所述的在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法,其特征在于:所述的活性污泥为从运营3年以上的生活污水处理厂采集的活性污泥或是从天然湿地收集新鲜底泥中的一种。
3.根据权利要求1所述的在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法,其特征在于:所述的动物粪尿混合物为牛粪尿、猪粪尿中的一种,或二者混合物。
4.根据权利要求1所述的在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法,其特征在于:所述的容器为具有盖的密闭容器。
5.根据权利要求1所述的在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法,其特征在于:步骤(12)中所述的筛子为10-60目的筛子。
6.根据权利要求1所述的在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法,其特征在于:所述的填充粒为碳酸岩石子或鹅卵石中的一种,该填充粒的粒径为0.5-1.5cm。
7.根据权利要求1所述的在人工湿地基质上的耐盐脱氧厌氧微生物的富集接种方法,其特征在于:所述菌源与动物粪尿混合物的体积比为1:5-10。
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2017
- 2017-10-11 CN CN201710941405.9A patent/CN107487844A/zh active Pending
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