申请日2015.07.09
公开(公告)日2015.11.11
IPC分类号C02F3/28
摘要
本发明提供了一种耐高温厌氧氨氧化污泥的培养方法。所述方法包括：采用上流式厌氧污泥床反应器，所述反应器包括进水口、出水口和反应器池体;以厌氧氨氧化颗粒污泥为接种污泥，以含氨氮和亚硝氮的模拟废水为进水，向模拟废水中加入氯化钠，并加入维持微生物生长的无机盐缓冲液，逐步提高反应温度来调节反应器运行，在厌氧、避光、温度为40～50℃、进水pH为6～7、水力停留时间为4～8h的条件下培养，所述的反应器先在较低段的温度下稳定运行2～5周，再逐步分段提升培养箱内温度，反应器在较高段温度条件继续运行2～5周，如此逐级运行。按照本发明所述方法培养出来的高温厌氧氨氧化污泥活性较高，颗粒污泥性状优良，反应器性能良好。
权利要求书
1.一种耐高温厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法，其特征在于所述 方法为：采用上流式厌氧污泥床反应器，所述反应器包括进水口、出 水口和反应器池体;以厌氧氨氧化颗粒污泥为接种污泥，以含氨氮和 亚硝氮的模拟废水为进水，向模拟废水中加入氯化钠，并加入维持微 生物生长的无机盐缓冲液，逐步提高反应温度来调节反应器运行，在 厌氧、避光、温度为40～50℃、进水pH为6～7、水力停留时间为4～8h 的条件下培养，所述的反应器先在较低段的温度下稳定运行2～5周， 再逐步分段提升培养箱内温度，反应器在较高段温度条件继续运行 2～5周，如此逐步分段提升培养箱内温度持续运行，直至反应器运行 一段时间后，反应器内污泥活性在40～50℃条件下保持稳定，并且反 应器脱氮效率未出现骤降现象时即完成培养;所述的逐步分段提升培 养箱内温度限定每段温度提升幅度为1～3℃;所述的模拟废水中氨氮 浓度为70～210mg·L-1，亚硝氮的浓度为70～210mg·L-1，所述的氯化钠 的加入量为5～15g·L-1，污泥浓度为12～30g·L-1。
2.如权利要求1所述的耐高温厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法，其 特征在于所述的无机盐缓冲液组成如下：KH2PO45～20mg·L-1， CaCl2·2H2O1～10mg·L-1，MgSO4·2H2O200～400mg·L-1，KHCO3800～1500mg·L-1溶剂为水。
3.如权利要求1所述的耐高温厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法，其 特征在于所述接种污泥体积占反应器总体积约30%-90%。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述进水中氨氮和亚硝氮 的摩尔比为1:1。
说明书
一种耐高温厌氧氨氧化污泥的培养方法
(一)技术领域
本发明涉及一种耐高温厌氧氨氧化污泥的培养方法。
(二)背景技术
厌氧氨氧化作为一种新型生物脱氮工艺，凭借其高效节能而广获 青睐。而在这一工艺中担任重要使命的是厌氧氨氧化菌。
实际生活使用的热水、许多厂矿尤其是发电厂排放的废水、造纸 废水、食品废水、屠宰废水、石化废水等排放时温度很高，一般大于 60℃，棕榈油废水的排放温度是80～90℃，加上此类废水中直接或间 接含有高浓度氨氮。因而这类高温废水的脱氮处理值得关注，若这类 高温废水先降温后处理会增加冷却成本，高温废水的直接处理则可以 避免该问题。此外，中温厌氧氨氧化工艺中温控装置的突然失灵，有 可能使中温厌氧氨氧化系统受到高温冲击的影响。因而，若能培养耐 高温厌氧氨氧化污泥，则有望突破此瓶颈。
实际上，目前所用的中温厌氧氨氧化菌对高温极其敏感，培养耐 高温厌氧氨氧化污泥困难重重。尽管一些脱氮微生物在自然高温环境 比如深海热泉口或热泉被鉴定或被富集在批次培养的菌群中，目前还 没有发现关于高温脱氮微生物长期应用于实践中。在常规的方法中， 中温微生物要适应高温环境，需要逐步进行驯化，此举耗时较长。我 们研究发现，高渗透压环境可诱导厌氧氨氧化污泥产生相容性溶质， 其可在高温下保护细胞免受失活影响。也就是说，适当的渗透压能够 提高厌氧氨氧化污泥的耐热性。鉴于此，本发明提出在高温厌氧氨氧 化体系中引入适量氯化钠以增强污泥的耐热性，从而提高厌氧氨氧化 工艺对高温废水的适用性，同时降低对精密温控系统的依赖性。
在本发明之前没有发现氯化钠长期作用于高温厌氧氨氧化工艺 的应用报道。
(三)发明内容
本发明的目的是为消除高温对厌氧氨氧化污泥的不利影响，通过 添加氯化钠来增强厌氧氨氧化污泥的耐热性，实现了盐度在高温厌氧 氨氧化工艺中的应用，并提供了一种耐高温厌氧氨氧化污泥的培养方 法。
本发明采用的技术方案是：
一种耐高温厌氧氨氧化污泥的培养方法，所述方法为：
采用上流式厌氧污泥床反应器，所述反应器包括进水口、出水口 和反应器池体;以厌氧氨氧化颗粒污泥为接种污泥，以含氨氮和亚硝 氮的模拟废水为进水，向模拟废水中加入氯化钠，并加入维持微生物 生长的无机盐缓冲液，逐步提高反应温度来调节反应器运行，在厌氧、 避光、温度为40～50℃、进水pH为6～7、水力停留时间为4～8h的条 件下培养，所述的反应器先在较低段的温度下稳定运行2～5周，再逐 步分段提升培养箱内温度，反应器在较高段温度条件继续运行2～5 周，如此逐步分段提升培养箱内温度持续运行，直至反应器运行一段 时间后，反应器内污泥活性在40～50℃条件下保持稳定，并且反应器 脱氮效率未出现骤降现象时即完成，此时表明污泥可耐受高温;所述 的逐步分段提升培养箱内温度限定每段温度提升幅度为1～3℃;所述 的模拟废水中氨氮浓度为70～210mg·L-1，亚硝氮的浓度为70～210 mg·L-1，所述的氯化钠的加入量为5-15g·L-1，污泥浓度为12-30g·L-1。
优选的，所述接种污泥体积占反应器总体积约30%-90%。
优选的，所述反应器运行温度是指反应器中颗粒污泥进行厌氧氨 氧化反应的温度。
优选的，所述进水中氨氮和亚硝氮的摩尔比为1:1。
优选的，所述无机盐缓冲液组成如下：KH2PO45～20mg·L-1， CaCl2·2H2O1～10mg·L-1，MgSO4·2H2O200～400mg·L-1，KHCO3800～1500mg·L-1，溶剂为水。
本发明通过在高温厌氧氨氧化体系中添加一定浓度的氯化钠，试 验证明氯化钠的添加对于促进厌氧氨氧化污泥活性是有效的，结合一 定的运行策略便可稳定富集高温厌氧氨氧化菌。
本发明的有益效果主要体现在：①拓宽了厌氧氨氧化工艺的应用 领域;②提供了盐度增强厌氧氨氧化颗粒污泥耐热性的思路;③突破 了厌氧氨氧化工艺需严格控温的限制。
