[发明专利]一种游离态厌氧氨氧化菌的富集装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种厌氧氨氧化菌的富集装置及其使用方法。

背景技术

近年来，我国三大湖泊（太湖、巢湖、滇池）频繁爆发水体富营养化现象，严重影响到了水体功能的发挥，并直接威胁到居民用水的安全和健康。为应对日益严重的水体富营养化问题，如何经济有效地去除水体中的氮素已成为水工程行业的一个热点话题，受到越来越多学者的关注和研究。目前，广泛应用的硝化反硝化工艺对水体中氮素的治理起到了一定的作用，但仍然存在着诸多问题：1、氨氮的完全硝化需要消耗大量的溶解氧，动力消耗大；2、反硝化工程需要外加有机碳源，运行成本高；3、工艺流程长，占地面积大，基建投资高；4、污泥产量大，进一步增加处理成本。随着人类社会对环境质量要求的不断提高和“可持续发展”、“节能减排”战略的深入推进，传统的硝化反硝化工艺显然不能满足现代废水处理的要求。因此，在最大限度地节约资源和能源的前提下，研究高效污水脱氮工艺势在必行。

1992年，荷兰代尔夫特大学发现了一种新型脱氮微生物—厌氧氨氧化菌，它能够在厌氧条件下，利用氨盐为电子供体，亚硝酸盐为电子受体，并将水体中的氮素转化为氮气。随后的20多年时间里，许多基于厌氧氨氧化菌的新型污水脱氮工艺相继被提出和应用，诸如SHARON-ANAMMOX工艺、DEMOX工艺、OLAND工艺和CANON工艺。相比传统硝化反硝化工艺，这些工艺缩短了脱氮路径，有效降低了基建费用和运行成本（节省63%的曝气量和100%的有机碳源），是一种低碳的、可持续的污水处理技术，具有良好的应用前景。然而，由于厌氧氨氧化菌是一种革兰氏阴性光损性球状菌，属于严格厌氧自养菌，生长速度缓慢，世代周期很长（约11天），对生长环境要求比较苛刻，直接导致了厌氧氨氧化菌难以富集培养，使得对于厌氧氨氧化菌的生理生态特性等基础性研究不够，从而制约了厌氧氨氧化工艺的进一步工程应用。目前，已报道的成功富集厌氧氨氧化菌的反应器主要有SBR、UASB和生物转盘等，这些反应器富集得到的厌氧氨氧化菌通常以颗粒污泥或附着生物膜形式存在，被大量胞外聚合物所包裹，并不利于对厌氧氨氧化菌的微生物学研究。因此，有效避免厌氧氨氧化菌的“自凝集”现象，获得游离态的厌氧氨氧化菌，是进一步获知厌氧氨氧化菌生理生化特性的关键所在，也是推进厌氧氨氧化工艺的发展和成熟的瓶颈之一。然而，现阶段有关如何高效富集游离态厌氧氨氧化菌的方法和装置的研究和报道还比较少。

综上所述目前厌氧氨氧化菌富集培养技术中存在的菌种生长缓慢、难以得到游离菌种的问题。

发明内容

本发明是要解决目前厌氧氨氧化菌富集培养技术中存在的菌种生长缓慢、难以得到游离菌种的技术问题，从而提供一种游离态厌氧氨氧化菌的富集装置及其使用方法。

本发明的一种游离态厌氧氨氧化菌的富集装置，它包括反应器、磁力搅拌器、微滤膜组件、进水管、出水管、进气管、出气管、高纯氮气瓶、湿式气体流量计、蠕动泵、注射器式进水瓶、注射器式出水瓶和螺纹盖；螺纹盖紧密地盖在反应器的瓶口处，注射器式进水瓶的出水口与进水管的入水口连通，进水管上设置一个蠕动泵，进水管穿过螺纹盖进入到反应器的里面，出水管的出水口与注射器式出水瓶的入水口连通，出水管上设置一个蠕动泵，出水管的入水口穿过螺纹盖与微滤膜组件相连，微滤膜组件悬于反应器中，反应器放置在磁力搅拌器上面，进气管的进气口与高纯氮气瓶的出气口相连，进气管的出气口通过螺纹盖后完全浸没在反应器的培养基中，出气管的入气口通过螺纹盖进入反应器中，出气管的出气口与湿式气体流量计连通，反应器外壁包裹一层铝箔纸；

本发明的一种游离态厌氧氨氧化菌的富集装置的使用方法如下：