CN114262064B - 一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法及其应用，所述方法包括以下步骤：将含有硝化细菌和反硝化细菌的污泥加入含有膜曝气生物反应器的池体，使所述膜曝气生物反应器内溶氧量控制在1.5～4mg/L；将COD/氨氮比为2‑7的废水分批次加入所述膜曝气生物反应器，逐步提高废水浓度，交替进行通气和曝气，使所述池体中溶氧量维持在1.5～4mg/L；将硝化细菌和反硝化细菌挂膜到膜曝气生物反应器的膜组件上，富集得到硝化细菌和反硝化细菌。通过本发明方案可以使得到的生物膜在具有较高的微生物活性和污染物处理效率，且本发明方法，运行成本低、操作方便，普遍适用于废水处理领域，有很高的应用价值，易于推广使用。

Description

一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法及其应用
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法及其应用。
背景技术
当前市政污水处理工艺主要有物理法、化学法、物化法和生物法，其中生物法因具有较高的普适性在污水处理中应用最为广泛，如AAO、SBR或其改进形式等。而上述的AAO、SBR等生物法工艺都需要通过好氧硝化和缺氧反硝化两个阶段来实现脱氮功能。
在上述的好氧硝化与缺氧反硝化阶段过程中，发挥最主要生物脱氮作用的就是硝化菌株和反硝化菌株。其中，硝化细菌属于化能自养型微生物，它们利用CO2、CO3 2-、HCO3 -等作为碳源，通过与NH3、NH4 +—N或NO2 -—N的氧化还原反应获得能量，包括能将氨氮氧化成亚硝酸盐的亚硝酸盐菌、将亚硝酸氧化成硝酸的硝酸菌及能直接将氨氮转化为硝氮的短程硝化细菌等。其中，亚硝酸盐菌主要包括亚硝酸单胞菌属(Nitrosomonas)，亚硝酸螺杆菌属(Nitrosospira)，亚硝酸叶菌属(Nitrosolobus)，亚硝酸弧菌属(Nitrosovibrio)和亚硝酸球菌属(Nitrosococcus)；硝酸菌主要包括硝酸杆菌属(Nitrobacter)，硝酸刺菌属(Nitrospina)，硝酸球菌属(Nitrococcus)和硝酸螺菌属(Nitrospira)。反硝化微生物属于兼性异养菌，主要包括大量具有腐生能力，能在缺氧条件下利用有机碳源作为电子供体，将水中NO2 -—N、NO3 -—N还原为氮气的微生物。自然界中最普遍的反硝化细菌所属的菌属是假单胞菌属(Pseudomonas.sp)，其次是产碱杆菌属(Alcaligenes.sp)，相对与这两个属而言，其他菌属的出现频率较低。在整个废水处理过程中，系统需要在好氧和缺氧条件之间不断切换，用以保证硝化菌和反硝化菌都能在各自事宜的环境中完成相应生化过程，实现高效的生物脱氮。
然而，在传统的生物法处理市政废水的过程中，由于硝化和反硝化菌株的生长差异，使得其在废水处理过程中的富集可能存在以下问题。首先，在废水中大量有机物存在的情况下，异养反硝化菌相较于自养硝化菌会占据较大的生长优势。反硝化菌株以有机物作为电子供体，而硝化反应速率受有机物影响，同时，由于硝化菌株和反硝化菌株对于氧的需求不统一，这使得硝化与反硝化过程难以在时间与空间上统一，硝化菌与反硝化菌难以在同一个池体中协同生长。其次，由于硝化菌自身产能少，且通过反向电子传递产生还原力(NHDH2)的过程还会消耗大量的能量，使得其出现生长缓慢、世代时间长、受季节温度影响大的问题。最后，由于水质的原因，系统的抗冲击能力可能存在波动，高浓度NH4 +、NO2 -等都会抑制硝化菌生长。且硝化过程中产生的酸度也需要及时中和，否则亦会对微生物的富集发生抑制。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法。
本发明还提出一种具有上述同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法的应用。
根据本发明的一个方面，提出了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，所述方法包括以下步骤：将含有硝化细菌和反硝化细菌的污泥加入含有膜曝气生物反应器的池体，进行曝气使所述膜曝气生物反应器内溶氧量控制在1.5～4mg/L；将COD/氨氮比为2-7的废水分批次加入所述膜曝气生物反应器，逐步提高废水浓度，交替进行通气和曝气，使所述池体中溶氧量维持在1.5～4mg/L；将硝化细菌和反硝化细菌挂膜到膜曝气生物反应器的膜组件上，富集得到硝化细菌和反硝化细菌。
在本发明的一些实施方式中，所述膜曝气生物反应器为MABR反应器。
在本发明的一些实施方式中，所述MABR反应器固定于废水处理过程的池体中。
在本发明的一些实施方式中，所述MABR反应器固定安装于AAO或AO工艺的缺氧单元。
在本发明的一些实施方式中，所述MABR反应器在安装至MABR池体前必须存在膜格栅，格栅孔径在3mm以下。
在本发明的一些实施方式中，所述MABR反应器的膜组件的膜材料为选择透氧膜，所述选择透氧膜用以满足氧气与废水污染物的异相传质。
所述在本发明的一些实施方式中，MABR反应器中采用的膜材料需存在便于微生物附着的区域，包括但不限于缝隙、孔径等。
在本发明的一些实施方式中，所述污泥为市政废水处理工艺中收集的回流污泥或脱水后的污泥。
在本发明的一些实施方式中，所述污泥为回流污泥。
在本发明的一些实施方式中，所述污泥浓度为1000-4000mg/L；优选2000-3000mg/L。
在本发明的一些实施方式中，所述污泥中微生物的浓度为1×108-5×109cfu/ml，其中，硝化微生物和反硝化细菌浓度在总体微生物中占比达到15％以上，优选地，所述硝化微生物和反硝化细菌浓度在微生物总体占比在30％以上。
在本发明的一些实施方式中，所述污泥中微生物的浓度为3×109cfu/ml。
在本发明的一些实施方式中，所述硝化细菌和反硝化细菌的添加比例为(5～8)：(3～7)；优选地，所述硝化细菌和反硝化细菌的添加比例为6.5:4.3。
在本发明的一些实施方式中，所述接种污泥填充量为反应器容积的50％～80％。
在本发明的一些实施方式中，所述交替进行通气和曝气的过程中，控制所述膜曝气生物反应器内的水质的pH为6-8，优选为6.8-7.5；所述水质的温度控制在10-35℃，优选地，温度为12-25℃。
在本发明的一些实施方式中，所述污泥中微生物的浓度为1×108-5×109cfu/ml，其中，硝化微生物和反硝化细菌浓度在总体微生物中占比达到15％以上；优选地，所述硝化微生物和反硝化细菌浓度在微生物总体占比在30％以上。
在本发明的一些实施方式中，所述将含有硝化细菌和反硝化细菌的污泥加入膜曝气生物反应器的步骤还包括将基质营养及微量元素加入膜曝气生物反应器；所述基质营养包括碳源、氮源、无机盐和氨基酸。
在本发明的一些实施方式中，所述废水C/N(COD/NH4 +—N)比为2-4。
在本发明的一些实施方式中，所述废水的COD浓度为300-1500mg/L。
在本发明的一些实施方式中，控制尾气收集装置的曝气速率为0.8～1.5m3/min；优选地，所述曝气速率为1.0m3/min，频率为每8～16h，曝气20～60s。
在本发明的一些实施方式中，所述膜组件的膜内氧含量为0.4-1.5g/h/m2，优选地膜内氧含量为0.8-1.0g/h/m2。
在本发明的一些实施方式中，所述的通气频率为每供气8～12s停歇100～120s。
在本发明的一些实施方式中，所述曝气速率为0.5-1.5m3/min，优选地1.2m3/min。
在本发明的一些实施方式中，所述曝气的曝气盘孔径为4-8mm，优选地曝气孔孔径为5mm。
在本发明的一些实施方式中，所述曝气频率为每10-60min曝气10-30s，优选地每10min曝气15s。
在本发明的一些实施方式中，所述曝气盘每6-12h曝气15-60s，优选地每12h曝气30s。
在本发明的一些实施方式中，所述MABR反应器的运行参数包括控制水力停留时间为15min以上，优选地，控制水力停留时间为3-4h。
在本发明的一些实施方式中，所述MABR反应器的控制膜箱供气量为7-9Nm3/h。
在本发明的一些实施方式中，所述方法还包括控制硝化细菌和反硝化细菌的生长量的步骤。
在本发明的一些实施方式中，所述硝化细菌包括亚硝酸单胞菌属(Nitrosomonas)，亚硝酸螺杆菌属(Nitrosospira)、亚硝酸叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝酸弧菌属(Nitrosovibrio)、亚硝酸球菌属(Nitrosococcus)、硝酸杆菌属(Nitrobacter)、硝酸刺菌属(Nitrospina)、硝酸球菌属(Nitrococcus)、硝酸螺菌属(Nitrospira)。
在本发明的一些实施方式中，所述反硝化细菌为假单胞菌属(Pseudomonas.sp)和/或碱杆菌属(Alcaligenes.sp)。
在本发明的一些实施方式中，所述硝化和反硝化细菌的添加比例为(3～7)：(4～7)。
在本发明的一些实施方式中，所述硝化细菌和反硝化细菌的挂膜厚度始终维持在为200-400μm。
在本发明的一些实施方式中，所述硝化细菌和反硝化细菌的挂膜厚度始终维持在为200-300μm。
在本发明的一些实施方式中，所述硝化细菌和反硝化细菌挂膜后还包括曝气擦洗步骤，所述曝气擦洗步骤包括向膜内每通气60-180s曝气30-60s擦洗，优选地每通气120s曝气30s。
根据本发明的第二方面，提出了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法的应用，所述应用包括所述方法在环境处理中的应用。
在本发明的一些实施方式中，所述的方法在污水处理中的应用。
在本发明的一些实施方式中，所述的方法在富含无机盐的污水处理中的应用。
在本发明的一些实施方式中，所述方法在富含氮或/和富含磷的污水处理中的应用。
根据本发明的实施方式，至少具有以下有益效果：本申请方案同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，通过将MABR反应器应用于废水处理过程，污泥类型、水体参数、运行参数等方面，由于氧的传递方向与废水中营养物浓度差异，可以将生物膜由外到内形成同时兼具硝化细菌和反硝化细菌的群落结构。同时，由于采用大气泡擦洗，使得硝化与反硝化细菌富集的生物膜始终维持在一定的厚度，能持续利用水体中的营养物质生长，通过本发明方案可以使得到的生物膜在具有较高的微生物活性和污染物处理效率(COD和氨氮的去除效率相对于未采用本方法的MABR反应器效率平均提高14％以上，MABR反应器的启动时间平均缩短15天以上，硝化与反硝化细菌富集的生物膜始终保持一定的比例)；本发明方法，运行成本低、操作方便，普遍适用于废水处理领域，有很高实际应用价值，易于推广使用。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本申请方案采用的MABR反应器采用购自Suez Water Technologies&Solutions-Suez WTS，原GE水处理公司的ZeeLung。
实施例1
本实施例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，包括如下步骤：
(1)将MABR反应器固定于废水处理过程的AAO工艺的缺氧单元，根据市政废水的水质特征(COD浓度高)，将2500mg/L的含有硝化细菌和反硝化细菌的回流污泥(硝化和反硝化细菌在污泥的微生物总体中的占比为50％，其中硝化和反硝化细菌的添加比例为6.5:4.3，污泥中微生物浓度为3×109cfu/ml)，投加至MABR反应器内，接种污泥填充量为反应器容积60％；
(2)进水后投加硝化细菌和反硝化细菌所需基质营养及微量元素(包括碳源、氮源、无机盐和氨基酸)，开启曝气，曝气频率为每10min曝气15s，保证活性污泥与MABR膜箱上的选择透氧性膜充分接触，膜内气体供应频率为每供气10s停歇110s，控制体系内溶解氧含量为2mg/L，pH为6.8-7、废水C/N比为3，水温15℃；
(3)曝气结束后，开始向MABR反应器内分批次泵入废水，逐步提高膜箱所处环境的废水污染物浓度，进水容积负荷控制在0.5～1.5kgCOD/(m3.d)，水力停留时间为4h，出水溢流至沉淀池，控制尾气收集装置的曝气速率为1.0m3/min，每12h曝气30s，维持控制池体中溶解氧为1.5～4mg/L，控制膜内溶解氧为0.8-1.0g/h/m2，控制膜箱供气量为8.5Nm3/h促使硝化细菌和反硝化细菌占据优势并快速成膜；
(4)待选择透氧膜且有薄膜粘附，同时COD去除率达45％以上时连续进水，按5％的比例提升进水负荷，向膜内每通气120s曝气30s，曝气速率为1.2m3/min，使得硝化与反硝化细菌富集的生物膜的挂膜厚度始终维持在为200-250μm，富集得到硝化细菌和反硝化细菌。
实验表明，在实验室条件下，MABR运行16d后，硝化与反硝化细菌富集的生物膜的挂膜厚度始终维持在为200-250μm，此时认为MABR启动和挂膜过程完成。对生物膜取样镜检发现生物膜含原生动物和后生动物，进水COD浓度为350mg/L，氨氮浓度为45mg/L，MABR启动完成后，COD和氨氮的平均去除率均可达96％以上，与未实施本发明实施例的MABR相比，启动时间缩短了18d，出水COD和氨氮的平均去除率分别提高了18％和15％。说明本实施例可以大大的加快市政废水生物膜的挂膜启动速率，同时富集硝化与反硝化细菌，进一步促进后续污水的同步硝化反硝化，提高污染物去除能力。
实施例2
本实施例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，包括如下步骤：
(1)将MABR反应器固定于废水处理过程的AAO工艺的缺氧单元，根据市政废水的水质特征(COD浓度高)，将2500mg/L含有硝化细菌和反硝化细菌回流污泥(硝化和反硝化细菌在污泥的微生物总体中的占比为50％，其中硝化和反硝化细菌的添加比例为6.5:4.3，污泥的微生物浓度为5×109cfu/ml)，投加至MABR反应器内，接种污泥填充量为反应器容积60％；
(2)进水后，投加硝化细菌和反硝化细菌所需基质营养及微量元素(包括碳源、氮源、无机盐和氨基酸)，开启曝气，曝气频率为每10min曝气15s，保证活性污泥与MABR膜箱上的选择透氧性膜充分接触，曝气运行36h，膜内气体供应频率为每供气10s停歇110s，控制体系内溶解氧3mg/L，pH为7-7.2、废水C/N比为5，水温15℃；
(3)曝气结束后，开始向MABR反应器内分批次泵入该废水，逐步提高膜箱所处环境的废水污染物浓度，进水容积负荷控制在0.5～1.5kgCOD/(m3.d)，水力停留时间为4h，出水溢流至沉淀池，控制尾气收集装置的曝气速率为1.0m3/min，每8h曝气45s，维持控制池体中溶解氧为2～4mg/L，控制膜内溶解氧为0.8-1.0g/h/m2，控制膜箱供气量为7.5Nm3/h促使硝化细菌和反硝化细菌占据优势并快速成膜；
(4)待选择透氧膜且有薄膜粘附，同时COD去除率达45％以上时连续进水，按5％的比例提升进水负荷，向膜内每通气100s曝气30s擦洗，曝气速率为1.2m3/min，使得硝化与反硝化细菌富集的生物膜的挂膜厚度始终维持在为300-350μm，富集得到硝化细菌和反硝化细菌。
实验表明，在实验室条件下，MABR运行19d后，硝化与反硝化细菌富集的生物膜的挂膜厚度始终维持在为300-350μm，此时认为MABR启动和挂膜过程完成。对生物膜取样镜检发现生物膜含原生动物和后生动物，进水COD浓度为350mg/L，氨氮浓度为45mg/L，MABR启动完成后，COD的平均去除率可达93％以上，氨氮的平均去除率可达91％，与未实施本发明实施例的MABR相比，启动时间缩短了15d，出水COD和氨氮的平均去除率分别提高了15％和10％。
实施例3
本实施例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，包括如下步骤：
(1)将MABR反应器固定于废水处理过程的AAO工艺的缺氧单元，根据市政废水的水质特征(COD浓度高)，将2500mg/L的含有的硝化细菌和反硝化细菌的回流污泥(硝化和反硝化细菌在污泥的微生物总体中的占比为50％，其中硝化和反硝化细菌的添加比例为6:4，污泥中微生物浓度为4×109cfu/ml，)，污泥投加至MABR反应器内，接种污泥填充量为反应器容积60％；
(2)进水后，投加硝化细菌和反硝化细菌所需基质营养及微量元素，(包括碳源、氮源、无机盐和氨基酸)，开启曝气，曝气频率为每10min曝气15s，保证活性污泥与MABR膜箱上的选择透氧性膜充分接触，曝气运行28h，膜内气体供应频率为每供气10s停歇110s，控制体系内溶解氧3mg/L，控制膜内溶解氧为0-0.2mg/L，pH为7.5-8、废水C/N比为6，水温10℃；
(3)曝气结束后，开始向MABR反应器内分批次泵入该废水，逐步提高膜箱所处环境的废水污染物浓度，进水容积负荷控制在0.5～1.5kgCOD/(m3.d)，水力停留时间为5h，出水溢流至沉淀池，控制尾气收集装置的曝气速率为1.2m3/min，每6h曝气15s，维持控制池体中溶解氧为2～4mg/L，控制膜内溶解氧为0.4-0.6g/h/m2；控制膜箱供气量为9Nm3/h促使硝化细菌和反硝化细菌占据优势并快速成膜；
(4)待选择透氧膜且有薄膜粘附，同时COD去除率达45％以上时连续进水，按5％的比例提升进水负荷，向膜内每通气120s曝气45s擦洗，曝气速率为1.2m3/min，使得硝化与反硝化细菌富集的生物膜的挂膜厚度始终维持在为150-200μm，富集得到硝化细菌和反硝化细菌。
实验表明，在实验室条件下，MABR运行17d后，硝化与反硝化细菌富集的生物膜的挂膜厚度始终维持在为150-200μm，此时认为MABR启动和挂膜过程完成。对生物膜取样镜检发现生物膜含原生动物和后生动物，进水COD浓度为350mg/L，氨氮浓度为45mg/L，MABR启动完成后，COD的平均去除率可达95％，氨氮的平均去除率可达91％，与未实施本发明实施例的MABR相比，启动时间缩短了17d，出水COD和氨氮的平均去除率分别提高了17％和10％。
实施例4
本实施例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，包括如下步骤：
(1)将MABR反应器固定于废水处理过程的AAO工艺的缺氧单元，根据市政废水的水质特征(COD浓度高)，将2500mg/L的有硝化细菌和反硝化细菌的回流污泥(硝化和反硝化细菌在污泥的微生物总体中的占比为60％，其中硝化和反硝化细菌的添加比例为6.5:4.3，污泥的微生物浓度为2×109cfu/ml)，投加至MABR反应器内，接种污泥填充量为反应器容积60％；
(2)进水后，投加硝化细菌和反硝化细菌所需基质营养及微量元素，(包括碳源、氮源、无机盐和氨基酸)，开启曝气，曝气频率为每10min曝气15s，保证活性污泥与MABR膜箱上的选择透氧性膜充分接触，曝气运行48h，膜内气体供应频率为每供气10s停歇110s，控制体系内溶解氧3mg/L，pH为6.5-7.5、废水C/N比为4，水温10℃；
(3)曝气结束后，开始向MABR反应器内分批次泵入该废水，逐步提高膜箱所处环境的废水污染物浓度，进水容积负荷控制在0.5～1.5kgCOD/(m3.d)，水力停留时间为6h，出水溢流至沉淀池，控制尾气收集装置的曝气速率为1.2m3/min，每6h曝气15s，维持控制池体中溶解氧为2～4mg/L，控制膜内溶解氧为0.8-1.0g/h/m2，控制膜箱供气量为8.5Nm3/h促使硝化细菌和反硝化细菌占据优势并快速成膜；
(4)待选择透氧膜且有薄膜粘附，同时COD去除率达45％以上时连续进水，按5％～1的比例提升进水负荷，向膜内每通气150s曝气45s，曝气速率为1.2m3/min，使得硝化与反硝化细菌富集的生物膜的挂膜厚度始终维持在为250-300μm，富集得到硝化细菌和反硝化细菌。
实验表明，在实验室条件下，MABR运行18d后，硝化与反硝化细菌富集的生物膜的挂膜厚度始终维持在为250-300μm，此时认为MABR启动和挂膜过程完成。对生物膜取样镜检发现生物膜含原生动物和后生动物，进水COD浓度为350mg/L，氨氮浓度为45mg/L，MABR启动完成后，COD的平均去除率可达93％，氨氮的平均去除率可达92％，与未实施本发明实施例的MABR相比，启动时间缩短了16d，出水COD和氨氮的平均去除率分别提高了15％和11％。说明本实施例可以大大的加快市政废水生物膜的挂膜启动速率，同时富集硝化与反硝化细菌，进一步促进后续污水的同步硝化反硝化，提高污染物去除能力。
对比例1
本对比例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，与实施例1的区别仅在于硝化和反硝化细菌的添加比例为1:1。
实验表明，MABR启动完成后，COD的平均去除率可达93％，氨氮的平均去除率可达92％，与未实施本对比例的MABR相比，启动时间缩短了15d。
对比例2
本对比例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，与实施例1的区别仅在于硝化和反硝化细菌的添加比例为4:6。
实验表明，MABR启动完成后，COD的平均去除率可达91％，氨氮的平均去除率可达89％，与未实施本对比例的MABR相比，启动时间缩短了13d。
对比例3
本对比例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，与实施例1的区别仅在于硝化和反硝化细菌的添加比例为7:4。
实验表明，MABR启动完成后，COD的平均去除率可达95％，氨氮的平均去除率可达94％，与未实施本对比例的MABR相比，启动时间缩短了18d。
对比例4
本对比例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，与实施例1的区别仅在于步骤(4)中曝气频率为每通气80s曝气30s。
实验表明，MABR启动完成后，COD的平均去除率可达93％，氨氮的平均去除率可达91％，与未实施本对比例的MABR相比，启动时间缩短了14d。
对比例5
本对比例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，与实施例1的区别仅在于步骤(3)中控制膜内溶解氧为0.5-0.8g/h/m2。
实验表明，MABR启动完成后，COD的平均去除率可达95％，氨氮的平均去除率可达92％，与未实施本对比例的MABR相比，启动时间缩短了16d。
对比例6
本对比例提供了一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，与实施例1的区别仅在于步骤(3)中控制膜内溶解氧为1.0-1.2g/h/m2。
实验表明，MABR启动完成后，COD的平均去除率可达89％，氨氮的平均去除率可达87％，与未实施本对比例的MABR相比，启动时间缩短了13d。
MABR中生物膜的形成过程首先是水中处于游离状态的微生物因其对氧气的趋性向膜表面富氧区游动，随后利用其的分泌胞外聚合物附着于中空纤维上并改变中空纤维膜的表面亲水性，同时微生物繁殖并不断吸附水中其他的游离细菌形成一个稳定共存的微生物区系，区系中的微生物膜同时利用中空纤维膜提供的氧气和反应器内水体中的有机物在膜上生长繁殖，最终发展成为具有降解水体中有机物功能的、细菌之间具有良好协同作用的生物膜。微生物在中空纤维膜表面的稳定附着过程是生物膜形成的第一步，它直接影响到生物膜后来的增殖生长，从而决定了MABR的启动速率。
上面对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (4)

1.一种同时富集硝化细菌和反硝化细菌的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）将MABR反应器固定于废水处理过程的AAO工艺的缺氧单元，根据市政废水COD浓度高的水质特征，将2500mg/L的含有硝化细菌和反硝化细菌的回流污泥，投加至MABR反应器内；硝化和反硝化细菌在污泥的微生物总体中的占比为50%，其中硝化和反硝化细菌的添加比例为6.5:4.3，污泥中微生物浓度为3×109cfu/mL，污泥填充量为反应器容积60%；
（2）进水后投加硝化细菌和反硝化细菌所需基质营养及微量元素，开启曝气，曝气频率为每10min曝气15s，保证污泥与MABR膜箱上的选择透氧性膜充分接触，膜内气体供应频率为每供气10s停歇110s，控制体系内溶解氧含量为2mg/L，pH为6.8-7、废水C/N比为3，水温15℃；所述微量元素包括碳源、氮源、无机盐和氨基酸；
（3）曝气结束后，开始向MABR反应器内分批次泵入废水，逐步提高膜箱所处环境的废水污染物浓度，进水容积负荷控制在0.5~1.5kgCOD/(m3.d)，水力停留时间为4h，出水溢流至沉淀池，控制尾气收集装置的曝气速率为1.0m3/min，每12h曝气30s，维持控制池体中溶解氧为1.5~4mg/L，控制膜内溶解氧为0.8-1.0g/h/m2，控制膜箱供气量为8.5Nm³/h促使硝化细菌和反硝化细菌占据优势并快速成膜；
（4）待选择透氧膜有薄膜粘附，同时COD去除率达45%以上时连续进水，按5%的比例提升进水负荷，向膜内每通气120s曝气30s，曝气速率为1.2m3/min，使得硝化与反硝化细菌富集的生物膜的挂膜厚度始终维持在为200-250μm，富集得到硝化细菌和反硝化细菌。
2.如权利要求1所述的方法在环境处理中的应用。
3.如权利要求1所述的方法在污水处理中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述污水为富含氮或/和富含磷的污水。
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