一種富集培養(yǎng)耐鹽硝化菌群的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境微生物領(lǐng)域，具體涉及一種富集培養(yǎng)耐鹽硝化菌群的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物脫氮是解決氮素污染較為經(jīng)濟(jì)有效的方法之一。不管是傳統(tǒng)的微生物附著 型廢水處理構(gòu)筑物還是新開(kāi)發(fā)的高效生物膜處理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)脫氮的微生物主要是自養(yǎng)硝化 菌。自養(yǎng)細(xì)菌自身的增殖速度慢、在混合培養(yǎng)的活性污泥系統(tǒng)中無(wú)法與異養(yǎng)細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)、難 以獲得較高的生物量、硝化效率低，導(dǎo)致自養(yǎng)微生物脫氮系統(tǒng)抗沖擊能力弱、硝化作用不完 全、總氮去除率低。特別是在處理總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%的高鹽度廢水時(shí)，廢水中含有的 高濃度鹽會(huì)破壞微生物的細(xì)胞膜和菌體內(nèi)的酶活性，導(dǎo)致硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)被抑制，脫氨氮 活性降低，從而增加了高含鹽氨氮廢水的處理難度。那么富集培養(yǎng)適應(yīng)高鹽度氨氮廢水的 硝化菌群成為解決高鹽度氨氮廢水難處理問(wèn)題的一個(gè)有效途徑。
[0003] CN1354786A公開(kāi)了一種活性污泥中高濃度硝化細(xì)菌的培養(yǎng)方法，以下水污泥和屎 尿污泥作為接種污泥，處理氨氮濃度范圍為l〇(T300mg/L，超過(guò)此濃度會(huì)對(duì)菌體產(chǎn)生抑制作 用。CN101240253A公開(kāi)了一種活性污泥中高效硝化細(xì)菌的富集方法，以污水處理廠活性 污泥為接種物，以氨氮、微量無(wú)機(jī)鹽及緩沖液為培養(yǎng)液，處理過(guò)程中加入少量有機(jī)物，其氨 氮處理濃度可達(dá)1200mg/L ;上述現(xiàn)有技術(shù)雖然都獲得了高效硝化細(xì)菌，但是均存在不適合 處理高含鹽氨氮廢水的不足。CN201010267865. 6公開(kāi)了一種耐鹽硝化菌群的富集培養(yǎng)方 法，以活性污泥作為接種物，采用序批式方式進(jìn)行富集培養(yǎng)，該發(fā)明采用逐步提高鹽度的方 法對(duì)硝化菌群進(jìn)行馴化，整個(gè)馴化周期需要45~90天，最終所馴化的硝化細(xì)菌能耐受的氯 化鈉和硫酸鈉濃度分別為6. 5g/L和16g/L，該發(fā)明所獲得的硝化細(xì)菌仍然不適合處理鹽濃 度大于25g/L (含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2. 5%)的含氨廢水。CN201210102760.4公開(kāi)了一種高鹽 度、高濃度氨氮廢水的處理方法，該方法采用的馴化后的硝化細(xì)菌，適合處理500mg/L濃度 氨氮、含鹽量35g/L以內(nèi)的高鹽度廢水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種富集培養(yǎng)耐鹽硝化菌群的方法。該方 法所得到的硝化菌群活性高、使用效果好，能夠處理高含鹽廢水中的氨氮。
[0005] 本發(fā)明富集培養(yǎng)耐鹽硝化菌群的方法，以活性污泥作為接種物，采用批次補(bǔ)料和 批次換水交替進(jìn)行的方式，通過(guò)逐漸提高培養(yǎng)液氨氮濃度和鹽度的方法來(lái)進(jìn)行富集，所用 培養(yǎng)液包括硝化菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑和銨鹽，所述硝化菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑包括金屬鹽和多胺類(lèi)物質(zhì)， 其中金屬鹽為40~100重量份，優(yōu)選為50~80重量份，多胺類(lèi)物質(zhì)為5~30重量份，優(yōu)選為 ΚΓ20重量份；所述的金屬鹽由鈣鹽、銅鹽、鎂鹽和/或亞鐵鹽組成。
[0006] 本發(fā)明所述的金屬鹽可以是鈣鹽、鎂鹽和銅鹽，其中Ca2+、Mg2+和Cu 2+的摩爾比為 (5~15): (5~25): (0. 5~5)，優(yōu)選為（8~12): (ΚΓ20): (1~4);或者是鈣鹽、亞鐵鹽和銅 鹽，其中 Ca2+、Fe2+和 Cu2+的摩爾比為（5~15): (1~8): (0.5~5)，優(yōu)選為（8~12): (2~6): (1~4);或者是鈣鹽、鎂鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca2+、Mg' Fe2+和Cu2+的摩爾比為（5~15): (5~25):(廣8): (0.5飛），優(yōu)選為（8~12): (10-20):(2飛）：（1~4)。
[0007] 本發(fā)明所述的鈣鹽為CaS04或者CaCl2，優(yōu)選CaS0 4 ;鎂鹽為MgS04或者M(jìn)g Cl2，優(yōu) 選MgS04 ;亞鐵鹽為FeS04或者FeCl2，優(yōu)選FeS04 ;銅鹽為CuS04或者CuCl2，優(yōu)選CuS04。
[0008] 本發(fā)明所述硝化菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的多胺類(lèi)物質(zhì)為精胺、亞精胺或者兩者的混合 物。
[0009] 本發(fā)明所述硝化菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑還可以包括無(wú)機(jī)酸羥胺，含量為0. 5~15重量份，優(yōu) 選為2~10重量份。所述無(wú)機(jī)酸羥胺為鹽酸羥胺、硫酸羥胺或者磷酸羥胺中的一種或幾種， 優(yōu)選為硫酸羥胺。無(wú)機(jī)酸羥胺的適量加入可以作為羥胺氧還酶的基質(zhì)直接參與硝化細(xì)菌的 代謝過(guò)程、縮短酶促反應(yīng)進(jìn)程，同時(shí)作為細(xì)胞的激活劑可以加速細(xì)胞生長(zhǎng)。
[0010] 本發(fā)明所述的銨鹽可以是（NH4)2S04、NH 3 · H20或NH4C1等，優(yōu)選（NH4)2S0 4。培養(yǎng) 過(guò)程中培養(yǎng)液的初始NH4 + -N濃度為100~200mg/L，最終濃度為500~1200mg/L，優(yōu)選為 600 ~1000mg/L。 toon] 本發(fā)明所述的活性污泥可以選取本領(lǐng)域常用的含硝化細(xì)菌的活性污泥，優(yōu)選取自 處理含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于〇. 5%的污水處理廠的活性污泥。
[0012] 本發(fā)明所述硝化菌群富集培養(yǎng)條件為：溫度為20~30°C，pH為7.0~9.0,優(yōu)選為 8· 0-8. 5, SV3。（污泥沉降比）為25%~35%，溶解氧濃度（D0)大于lmg/L，優(yōu)選為2~5mg/ L〇
[0013] 本發(fā)明為了維持溶液pH值在硝化細(xì)菌生長(zhǎng)所需要的范圍內(nèi)，所用的pH調(diào)節(jié)劑為 NaOH或Κ0Η與Na2C03或NaHC03的任意組合，組合后使得pH調(diào)節(jié)劑的pH值為8. 5~10。
[0014] 本發(fā)明在每次提高氨氮濃度或者每次更換新鮮培養(yǎng)基時(shí)，在培養(yǎng)液中加入硝化菌 生長(zhǎng)促進(jìn)劑，加入量為使得培養(yǎng)體系中促進(jìn)劑濃度為l(T20mg/L。
[0015] 本發(fā)明所述批次補(bǔ)料和批次換水交替進(jìn)行的方式，是指當(dāng)培養(yǎng)液中含鹽質(zhì)量分 數(shù)低于1. 0%時(shí)直接補(bǔ)加基質(zhì)氨氮和硝化菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑，直到培養(yǎng)液中含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 1. 0%時(shí)，停止曝氣、沉降、排除上清液，留下菌體，然后補(bǔ)充新鮮培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)；在批次補(bǔ) 料培養(yǎng)階段，當(dāng)培養(yǎng)液中含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)比上一次換排水時(shí)提高〇. 5%~1. 0%可再次進(jìn)行換排 水。所述逐漸提高培養(yǎng)液氨氮濃度的方法，是指每次補(bǔ)料后，24h內(nèi)當(dāng)氨氮濃度降至50 mg/ L以下，即可提高培養(yǎng)液中基質(zhì)的氨氮濃度，其提高幅度為5(Tl50mg/L。當(dāng)培養(yǎng)液氨氮濃度 提高到1000mg/L、培養(yǎng)液中鹽濃度達(dá)到60g/L時(shí)，結(jié)束一個(gè)周期的培養(yǎng)過(guò)程。
[0016] 本發(fā)明所述培養(yǎng)液中加入一定量的硝化菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑，一方面可以為硝化細(xì)菌提 供所需要的富集培養(yǎng)條件，另一方面可以提高菌體的生長(zhǎng)速率和菌體的耐鹽性能。硝化菌 生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的金屬元素作為酶的組份促進(jìn)酶的合成，同時(shí)還有利于提高酶的活性，多胺 類(lèi)物質(zhì)與金屬離子共同作用，可以加快細(xì)胞增殖，提高細(xì)胞的耐鹽性能。
[0017] 本發(fā)明針對(duì)鹽含量高(含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0%)、氨氮含量高（NH/-N含量 彡1000mg/L)、有機(jī)物含量少（C0D含量低于200mg/L)的廢水特點(diǎn)，采用批次補(bǔ)料和批次換 水交替進(jìn)行的方式，逐漸提高基質(zhì)氨氮濃度并添加特定組成物質(zhì)和配比的硝化菌生長(zhǎng)促進(jìn) 劑，在不加入其它碳源或只加入少量有機(jī)物的情況下，使污泥中的原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、真 菌以及碳化菌等雜菌的生長(zhǎng)明顯受到抑制，有利于硝化細(xì)菌成為優(yōu)勢(shì)菌群，并耐受越來(lái)越 高的氨氮和鹽濃度。所獲得的硝化菌群能耐受鹽濃度高達(dá)60g/L以上，能夠處理氨氮濃度 高達(dá)lOOOmg/L的廢水。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方案進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019] 本發(fā)明方法的具體操作步驟如下：首先取活性污泥以20%~40% (體積比）的接 種量按間歇式活性污泥法進(jìn)行富集強(qiáng)化培養(yǎng)。按照本發(fā)明所述的組分和配比配制硝化菌 生長(zhǎng)促進(jìn)劑。在反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中用Κ0Η和NaHC0 3的混合物配置pH值大于9的調(diào)節(jié)劑來(lái)