申请日2013.12.29
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F3/28; C02F11/00
摘要
本发明提供了一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存方法为：收集所需保存的厌氧氨氧化颗粒污泥，保存前先用无机盐缓冲液对其清洗3～5次，并选定干净且密闭性好的有机塑料瓶为保存容器，先向保存容器中加入洁净水和二甲基亚砜，并将保存容器放入0～4℃的环境中冷藏3～6h，进而将清洗后的污泥转至冷藏后的密闭容器中，经氩气曝气20～30min后将密闭容器放置在0～4℃的环境中保存。并提供保存后的重激活方法为：取出保存容器，先经历活性恢复前温度适应试验，经温度适应后，将保存后的颗粒污泥用上述无机盐缓冲液清洗6～10次，然后将其转入待启动的厌氧反应器中进行活性恢复。本发明能够成功保存厌氧氨氧化颗粒污泥，且颗粒污泥活性恢复较快，便于后续使用。
权利要求书
1.一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存方法，其特征在于所述保存 方法为：
将厌氧氨氧化反应器生产过剩的颗粒污泥和/或出水污泥收集， 为需要保存的污泥，以干净且密闭性好的有机塑料瓶作为保存容器， 需要保存的污泥体积与保存容器的容积比为1:2～4，先向保存容器中 加入洁净水和二甲基亚砜，洁净水与污泥的体积比为1:0.8～1.2，二甲 基亚砜的加入量是使最后加入污泥后的保存体系中二甲基亚砜的体 积分数为2%～10%，将加有洁净水和二甲基亚砜的保存容器密闭后于 0～4℃下保温冷藏，使容器内液体温度为0～4℃，取出得到冷藏后的 容器;将需要保存的污泥先用无机盐缓冲液清洗3～5次，清洗后的污 泥装入冷藏后的容器，经氩气曝气20～30min后，密闭容器，使密闭 容器内处于缺氧状态，最后将装有上述污泥、水和二甲基亚砜的密闭 容器放置在0～4℃的环境中保存;
所述无机盐缓冲液的组分组成如下：KH2PO4 5～20mg·L-1， CaCl2·2H2O 1～10mg·L-1，MgSO4·2H2O 200～400mg·L-1，KHCO3800～1500mg·L-1。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于无机盐缓冲液的组分 组成如下：KH2PO4 10mg·L-1，CaCl2·2H2O 7.4mg·L-1，MgSO4·2H2O 300mg·L-1，KHCO3 1250mg·L-1。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述需要保存的污泥 体积与保存容器的容积比为1:3。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述洁净水与污泥的 体积比为1:1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述二甲基亚砜的加 入量是使最后加入污泥后的保存体系中二甲基亚砜的体积分数为 4～5%。
6.一种保存后的厌氧氨氧化颗粒污泥的重激活方法，所述厌氧 氨氧化颗粒污泥的保存方法为：将厌氧氨氧化反应器生产过剩的颗粒 污泥和/或出水污泥收集，为需要保存的污泥，以干净且密闭性好的 有机塑料瓶作为保存容器，需要保存的污泥体积与保存容器的容积比 为1:2～4，先向保存容器中加入洁净水和二甲基亚砜，洁净水与污泥 的体积比为1:0.8～1.2，二甲基亚砜的加入量是使最后加入污泥后的保 存体系中二甲基亚砜的体积分数为2%～10%，将加有洁净水和二甲基 亚砜的保存容器密闭后于0～4℃下保温冷藏，使容器内液体温度为 0～4℃，取出得到冷藏后的容器;将需要保存的污泥先用无机盐缓冲 液清洗3～5次，清洗后的污泥装入冷藏后的容器，经氩气曝气 20～30min后，密闭容器，使密闭容器内处于缺氧状态，最后将装有 上述污泥、水和二甲基亚砜的密闭容器放置在0～4℃的环境中保存;
所述无机盐缓冲液的组分组成如下：KH2PO4 5～20mg·L-1， CaCl2·2H2O 1～10mg·L-1，MgSO4·2H2O 200～400mg·L-1，KHCO3800～1500mg·L-1;
其特征在于所述重激活方法为：将存放有厌氧氨氧化颗粒污泥的 保存容器取出，进行温度适应操作，在保存温度与预设恢复温度间平 均选取2～4个温度梯度，水浴加热保温，保存容器在每一温度下保温 适应12～36h，经过温度适应后，取出保存后的厌氧氨氧化颗粒污泥， 用与保存方法中相同成分的无机盐缓冲液清洗6～10次，清洗后的污 泥加入待启动的厌氧反应器中进行活性恢复：厌氧反应器的运行条件 为：在常温或中温30～38℃下运行，水力停留时间为2～6h，起始进水 氨氮和亚硝氮浓度分别为42～98mg·L-1，增加进水基质浓度和缩短 HRT这两种调整策略分别进行或交叉进行，直至反应器总氮去除效 率达85%以上，并能长期稳定运行。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述待启动的厌氧反 应器在常温下运行，所述温度适应的操作步骤为：保存容器先在 6～8℃下适应12～36h，再于12～14℃下适应12～36h，最后于18～22℃ 下适应12～36h。
说明书
一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存和重激活方法
技术领域
本发明涉及一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存和重激活方法。
背景技术
厌氧氨氧化工艺因其高效节能备受关注。厌氧氨氧化菌作为厌氧 氨氧化反应的核心载体，自上世纪九十年代发现其存在于工业化的废 水处理厂中而进一步将理论研究跨越到实际应用中。但厌氧氨氧化菌 倍增时间长，增长缓慢，因而应用于实际废水处理较困难。富集培养 并有效保藏厌氧氨氧化菌种是突破应用瓶颈的有效措施。
常见的菌种保存方法有液体石蜡法、液氮法、冷冻法、冻干法及 凝胶包埋法等。这些技术虽能在某种程度上有效保留细菌活性，但若 应用于厌氧氨氧化颗粒污泥的保存过程，则不可避免地存有一定的弊 端，如影响颗粒污泥形态、造成污泥结构变异、操作过程复杂及操作 技术要求高等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存和重激 活方法。
本发明采用的技术方案是：
一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存方法，所述保存方法为：
将厌氧氨氧化反应器生产过剩的颗粒污泥和/或出水污泥收集， 为需要保存的污泥，以干净且密闭性好的有机塑料瓶作为保存容器， 需要保存的污泥体积与保存容器的容积比为1:2～4(优选1：3)，先 向保存容器中加入洁净水和二甲基亚砜，洁净水与污泥的体积比为 1:0.8～1.2(优选1：1)，二甲基亚砜的加入量是使最后加入污泥后的 保存体系(即污泥、结晶水、二甲基亚砜混合组成的保存体系)中二 甲基亚砜的体积分数为2%～10%(优选4～5%)，将加有洁净水和二甲 基亚砜的保存容器密闭后于0～4℃下保温冷藏(通常冷藏3～6h)，使 容器内液体温度为0～4℃，取出得到冷藏后的容器;将需要保存的污 泥先用无机盐缓冲液清洗3～5次，清洗后的污泥装入冷藏后的容器， 经氩气曝气20～30min后，密闭容器，使密闭容器内处于缺氧状态， 最后将装有上述污泥、水和二甲基亚砜的密闭容器放置在0～4℃的环 境中保存。
所述无机盐缓冲液的组分组成如下：KH2PO45～20mg·L-1， CaCl2·2H2O1～10mg·L-1，MgSO4·2H2O200～400mg·L-1，KHCO3800～1500mg·L-1，优选组分组成为：KH2PO410mg·L-1，CaCl2·2H2O 7.4mg·L-1，MgSO4·2H2O300mg·L-1，KHCO31250mg·L-1。
本发明还提供保存后的厌氧氨氧化颗粒污泥的重激活方法，所述 重激活方法为：将存放有厌氧氨氧化颗粒污泥的保存容器取出，进行 温度适应操作，在保存温度与预设恢复温度间平均选取2～4个温度梯 度，水浴加热保温，保存容器在每一温度下保温适应12～36h，经过 温度适应后，取出保存后的厌氧氨氧化颗粒污泥，用与保存方法中相 同成分的无机盐缓冲液清洗6～10次，清洗后的污泥加入待启动的厌 氧反应器中进行活性恢复：厌氧反应器的运行条件为：在常温或中温 30～38℃下运行，水力停留时间(HRT)为2～6h，起始进水氨氮和亚 硝氮浓度分别为42～98mg·L-1，增加进水基质浓度和缩短HRT这两种 调整策略分别进行或交叉进行，直至反应器总氮去除效率85%以上， 获得较高的脱氮性能并能长期稳定运行。
进一步，待启动的厌氧反应器在常温下运行时，优选所述温度适 应步骤为：保存容器先在6～8℃下适应12～36h，再于12～14℃下适应 12～36h，最后于18～22℃下适应12～36h。
本发明通过保存厌氧氨氧化反应器生产过剩的颗粒污泥或厌氧 氨氧化反应器出水污泥并维持其厌氧氨氧化活性，解决厌氧氨氧化工 艺实际应用中菌源匮乏的难题。本发明实施例试验证明此方法能够很 好的保存厌氧氨氧化颗粒污泥，当投入应用时活性恢复很快并能快速 启动厌氧氨氧化反应器，而且反应器脱氮性能在较短时间内提升很快。
本发明的有益效果主要体现在：①低温保存菌种避免了常温及较 高温度下细菌过量自溶的影响;②低温保护剂二甲基亚砜的添加有助 于避免细胞损伤;③保存期间不对密闭容器做任何处理确保了保存环 境的稳定性，操作简便;④重激活颗粒污泥前的温度适应试验有效遏 制了温度对颗粒污泥活性的冲击;⑤能够较长时间保存厌氧氨氧化颗 粒污泥且能维持较高的厌氧氨氧化活性。
