CN113603235B - 一种用于ifas/mbbr工艺熟化悬浮载体的保藏方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，包括以下步骤：从培养装置中取出已熟化的悬浮载体，并沥干载体表面水分；使用雾化喷淋装置依次在沥干后的载体上喷洒缓冲剂、营养剂、抗氧化剂和保护剂；将喷洒缓冲剂、营养剂、抗氧化剂和保护剂后的悬浮载体置于保存袋中，室温避光下密封保藏。本发明采用上述一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，解决了现有保存方法存在操作方法繁琐、保存有效期短、性能退化较快、保存条件苛刻的问题，实现了工艺的快速启动。

Description

一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法。
背景技术
环水体[2018]16号文件中指出各地要高度重视氮磷防治工作，特别是污水集中处理设施的氮磷排放达标整治，IFAS/MBBR工艺由于其污泥产量少、生物量高、耐冲击负荷能力强、易于升级改造和运行管理等优点，在污染整治过程中起到了重要作用。不过也存在悬浮载体挂膜时间长、短时间内挂膜效果差等问题，阻碍了其大规模的工程应用。为解决上述问题，以缩短反应器启动时间为目的，从而研发的悬浮载体培养技术日趋增多，但也带来了熟化悬浮载体保存的问题。
目前国内关于悬浮载体的保存方法鲜有报道。徐旭、刘汉勤等将富集在悬浮载体上的高浓度、高活性的硝化细菌，经过低速离心干燥，真空脱氧，4℃低温长期保存(中国专利申请号：201811215889.X，申请日为2019年02月01日，发明创造名称为：一种悬浮生物活性填料的休眠存储使用方法)。该方法对设备及技术要求相对较高，成本相对偏高，且以低温的方式保藏，悬浮载体需较长时间复苏。吴迪、韩文杰等将含有基于MBBR自养脱氮悬浮载体的反应器停止运行，反应器排水口常开，每间隔2-4天向悬浮载体喷洒营养液，后期维持室温保存(中国专利申请号：201910727733.8，申请日为2019年08月08日，发明创造名称为：一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的湿润保存与活性恢复方法)。该方法可室温保存，但需在较短时间内反复喷洒营养液，保存时间较短且操作繁琐。此外，还有一些常温保存方法，如矿油保存等，不过这些方法通常保存有效期短，性能会迅速退化。熟化悬浮载体保存是克服IFAS-MBBR工艺悬浮载体挂膜时间长、短时间内挂膜效果差等问题的重要一环，因此提供一种高效且经济可行的长效保藏技术与方法显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，解决了现有保存方法存在操作方法繁琐、保存有效期短、性能退化较快、保存条件苛刻的问题，实现了工艺的快速启动。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，包括以下步骤：
(1)从培养装置中取出已熟化的悬浮载体，并沥干载体表面水分；
(2)使用雾化喷淋装置依次在沥干后的载体上喷洒缓冲剂、营养剂、抗氧化剂和保护剂；
(3)将喷洒缓冲剂、营养剂、抗氧化剂和保护剂后的悬浮载体置于保存袋中，室温避光下密封保藏。
优选的，所述步骤(1)中沥干载体表面水分的过程中保证载体生物膜完整，采用常温、常压方式，不宜采用高温、高压的方式。
优选的，所述步骤(2)中的缓冲剂为0.05-0.2mol/L的磷酸盐缓冲生理盐水，pH为6.5-8.0。
优选的，所述步骤(2)中的营养剂为乙酸钠、磷酸二氢钾、硝酸钾和氯化铵的复合液，其中乙酸钠浓度为0-2g/L，磷酸二氢钾浓度为0-0.4g/L，硝酸钾浓度为0-1.4g/L，氯化铵浓度为0-2g/L。
优选的，所述步骤(2)中的抗氧化剂为抗坏血酸和柠檬酸钠的复合液，其中抗坏血酸浓度为0.03-0.3g/L，柠檬酸钠浓度为0.05-0.1g/L。
优选的，所述步骤(2)中的保护剂为甘油，体积百分比为1-10‰。
因此，本发明采用上述一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，具备了以下有益效果：
(1)可使熟化悬浮载体在常温下保藏，相较于低温冷藏，本保藏方法具有性能复苏快、保存和运输成本低、操作方便等优点；
(2)可使熟化悬浮载体性能较为稳定，可满足工艺快速启动的需求，有较高的应用价值；
(3)可用于多类别的熟化悬浮载体，相较于单一类别悬浮载体的保存方法，使用范围更广。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明提供了一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，包括以下步骤：
(1)从培养装置中取出已熟化的悬浮载体，并沥干载体表面水分，保证载体生物膜完整，不宜采用高温、高压的方式。
(2)使用雾化喷淋装置依次在沥干后的载体上喷洒缓冲剂、营养剂、抗氧化剂和保护剂；其中缓冲剂为0.05-0.2mol/L的磷酸盐缓冲生理盐水，pH为6.5-8.0；营养剂为乙酸钠、磷酸二氢钾、硝酸钾和氯化铵的复合液，其中乙酸钠浓度为0-2g/L，磷酸二氢钾浓度为0-0.4g/L，硝酸钾浓度为0-1.4g/L，氯化铵浓度为0-2g/L；抗氧化剂为抗坏血酸和柠檬酸钠的复合液，其中抗坏血酸浓度为0.03-0.3g/L，柠檬酸钠浓度为0.05-0.1g/L；保护剂为甘油，体积百分比为1-10‰。
(3)将喷洒缓冲剂、营养剂、抗氧化剂和保护剂后的悬浮载体置于保存袋中，室温避光下密封保藏。
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
反硝化聚磷悬浮载体室温保藏效果：
从反硝化聚磷悬浮载体培养装置中取出熟化后的填料，缺氧条件下静置30分钟，沥干表面水分。将填料分为7组，然后根据表1的配方依次喷洒缓冲剂(pH为8.0)、营养剂、抗氧化剂和保护剂，最后将悬浮载体置于保存袋中，室温避光下密封保藏。
表1反硝化聚磷悬浮载体保存剂配方
Figure BDA0003217915360000041
将保藏3个月的反硝化聚磷悬浮载体投加于脱氮除磷小试反应器中，分别在0h、24h、48h、96h取样测定总磷和总氮浓度，考察不同保藏条件和时间下反硝化聚磷悬浮载体的处理效果。结果如表2所示，可以发现加入保存剂后，反硝化聚磷悬浮载体仍保持较好的处理效果，96h时总氮总磷去除率可达90％。
表2不同保藏条件和时间下反硝化聚磷悬浮载体处理效果(以去除率计，％)
序号 24h 48h 96h 序号 24h 48h 96h
1-3M-TP 54.6 71.8 90.7 1-3M-TN 26.9 62.9 92.8
2-3M-TP 56.7 72.2 91.8 2-3M-TN 25.6 67.2 93.7
3-3M-TP 60.1 73.9 92.3 3-3M-TN 28.6 76.2 94.9
4-3M-TP 52.8 71.6 91.3 4-3M-TN 30.2 73.2 95.6
5-3M-TP 61.2 73.2 95.7 5-3M-TN 31.3 76.1 94.7
6-3M-TP 62.2 75.8 97.3 6-3M-TN 32.2 74.3 97.2
7-3M-TP 11.8 23.2 32.8 7-3M-TN 10.3 21.6 32.4
注：1-3M-TP表示1号保存剂配方保存三个月后的TP去除率，1-3M-TN表示1号保存剂配方保存三个月后的TN去除率，以此类推。
实施例2
硝化悬浮载体室温保藏效果：
从硝化悬浮载体培养装置中取出熟化后的填料，静置40分钟，沥干表面水分。将填料分为7组，然后根据表3的配方依次喷洒缓冲剂(pH为6.5)、营养剂、抗氧化剂和保护剂，最后将悬浮载体置于保存袋中，室温避光下密封保藏。
表3硝化悬浮载体保存剂配方
Figure BDA0003217915360000051
将保藏半年及一年的硝化悬浮载体投加于硝化小试反应器中，分别在0h、12h、24h、48h取样测定氨氮浓度，考察不同保藏条件和时间下硝化悬浮载体的处理效果。结果如表4所示，可以发现加入保存剂后，硝化悬浮载体仍保持较好的处理效果，48h时氨氮去除率可达95％。
表4不同保藏条件和时间下硝化悬浮载体处理效果(以去除率计，％)
Figure BDA0003217915360000052
Figure BDA0003217915360000061
注：1-0.5Y表示1号保存剂配方保存半年后的氨氮去除率，1-1Y表示1号保存剂配方保存一年后的氨氮去除率，以此类推。
实施例3
青霉素废水悬浮载体室温保藏效果：
从青霉素废水悬浮载体培养装置中取出熟化后的填料，静置60分钟，沥干表面水分。将填料分为7组，然后根据表5的配方依次喷洒缓冲剂(pH为7.3)、营养剂(额外添加青霉素)、抗氧化剂和保护剂，最后将悬浮载体置于保存袋中，室温避光下密封保藏。
表5青霉素废水悬浮载体保存剂配方
Figure BDA0003217915360000062
将保藏半年及一年的青霉素废水悬浮载体投加于青霉素废水小试反应器中，分别在0h、12h、24h、48h取样测定青霉素浓度，考察不同保藏条件和时间下青霉素废水悬浮载体的处理效果。结果如表6所示，发现加入保存剂后，青霉素废水悬浮载体仍保持较好的处理效果，48h时氨氮去除率可达85％。
表6不同保藏条件和时间下青霉素废水悬浮载体处理效果(以去除率计，％)
序号 12h 24 48h 序号 12h 24h 48h
1-0.5Y 32.6 52.1 80.7 1-1Y 26.9 49.8 77.8
2-0.5Y 34.7 53.2 82.8 2-1Y 25.6 50.2 79.7
3-0.5Y 31.1 52.9 83.3 3-1Y 28.6 51.7 82.9
4-0.5Y 36.8 56.6 87.3 4-1Y 30.2 53.4 85.3
5-0.5Y 8.2 14.2 20.3 5-1Y 6.3 12.6 19.1
注：1-0.5Y表示1号保存剂配方保存半年后的青霉素去除率，1-1Y表示1号保存剂配方保存一年后的青霉素去除率，以此类推。
因此，本发明采用上述一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，解决了现有保存方法存在操作方法繁琐、保存有效期短、性能退化较快、保存条件苛刻的问题，实现了工艺的快速启动。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)从培养装置中取出已熟化的悬浮载体，并沥干载体表面水分；
(2)使用雾化喷淋装置依次在沥干后的载体上喷洒缓冲剂、营养剂、抗氧化剂和保护剂；
(3)将喷洒缓冲剂、营养剂、抗氧化剂和保护剂后的悬浮载体置于保存袋中，室温避光下密封保藏；
步骤(1)中沥干载体表面水分的过程中保证载体生物膜完整，采用常温、常压方式；
步骤(2)中的营养剂为乙酸钠、磷酸二氢钾、硝酸钾和氯化铵的复合液，其中乙酸钠浓度为0-2g/L，磷酸二氢钾浓度为0-0.4g/L，硝酸钾浓度为0-1.4g/L，氯化铵浓度为0-2g/L，营养剂中的4种组分浓度不同时为0；
步骤（2）中的保护剂为甘油，体积百分比为1-10‰。
2.根据权利要求1所述的一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，其特征在于：所述步骤(2)中的缓冲剂为0.05-0.2mol/L的磷酸盐缓冲生理盐水，pH为6.5-8.0。
3.根据权利要求1所述的一种用于IFAS/MBBR工艺熟化悬浮载体的保藏方法，其特征在于：所述步骤(2)中的抗氧化剂为抗坏血酸和柠檬酸钠的复合液，其中抗坏血酸浓度为0.03-0.3g/L，柠檬酸钠浓度为0.05-0.1g/L。
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