[发明专利]一种硝化细菌生长促进剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硝化细菌生长促进剂，包括金属盐和多胺类物质，以重量份计，金属盐为40~100重量份，优选为50~80重量份；多胺类物质为5~30重量份，优选为10~20重量份；所述的金属盐为钙盐、亚铁盐和铜盐，Ca²⁺、Fe²⁺和Cu²⁺的摩尔比为（5~15）:（1~8）:（0.5~5），优选为（8~12）:（2~6）:（1~4）。该促进剂配方简单，制备容易，可以用于硝化细菌的培养过程中，也可以直接投加到污水处理系统中，使硝化细菌能在短时间内快速生长繁殖，所培养的硝化细菌活性高、耐受冲击能力强。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种硝化细菌生长促进剂及其制备方法。

背景技术

生物脱氮方法中，无论是传统的硝化-反硝化，还是新型的短程硝化-反硝化及短程硝化-厌氧氨氧化都需经过硝化细菌的硝化作用脱除氨氮。硝化细菌属于化能营养型微生物。生物细胞只能利用以ATP等形态保存的能量，不能直接利用化学反应所释放的自由能。在好氧代谢中，ATP主要通过呼吸链的氧化磷酸化作用合成。氨氧化磷酸化效率很低，所能产生的ATP非常有限，这些能量主要用于电子跃迁到较高能级，这使得硝化细菌生长很缓慢，世代期为8~36h。硝化细菌的细胞壁中肽聚糖含量低，蛋白质和脂肪含量高，因此对环境变化比较敏感，自然界中天然的硝化细菌适应性和耐受性比较差，在很多条件下无法与异养型微生物在生长竞争中取得优势。污水处理系统中，当活性污泥中硝化细菌含量较低时，依靠调节溶解氧和pH等环境条件无法在较短时间内快速生长繁殖，最终导致现有运行的污水处理系统脱除氨氮能力有限，在工业上通常可以采用向污水处理系统中直接投放培养好的高浓度硝化细菌来解决这一问题。无论是直接在污水处理系统中培养硝化细菌还是在污水处理系统外培养硝化细菌，都需要添加促进生长的物质，才能加快硝化细菌的生长速率。

从生化水平上看，硝化反应是涉及氨单加氧酶、羟胺氧还酶和亚硝酸盐氧化酶共同催化的代谢途径，并伴随着复杂的物质和能量转化。采用生物促进剂来提高硝化细菌中这些酶的活性，则是解决硝化细菌生长慢的有效途径之一，同时可以加快硝化反应进程。目前关于生物促进剂的研究很多，CN200510111874.5、CN200510111876.4、CN200510111877.9和CN200510111875.X分别提出了利用不同的金属盐组合而成的硝化菌生长促进剂，主要成分包括糖蜜、金属盐（亚铁盐、锰盐、钙盐和镁盐）和吸附剂。使用该促进剂后氨氮去除率可以提高20%以上。但由于吸附剂主要是沸石粉、硅藻土、粉末活性炭或粉煤灰等物质，这些吸附剂的投加势必会增大污泥产量。CN201110315549.6公开了一种短程硝化反硝化颗粒污泥的培养方法，其特征是定期投加5~15mg/L羟胺；CN201010168453.7公开了一种快速启动缺氧氨氧化生物滤池的方法，其特征是步骤（2）中投加羟胺，诱导接种污泥向缺氧氨氧化生物膜转变，以上发明主要是利用羟胺对亚硝酸盐氧化菌的抑制作用，促进短程硝化作用。CN201410141638.7公开了一种亚硝化细菌的培养液及制备和培养方法，其培养液配方比较复杂，除了涉及铁、钙、钾、镁等提供细胞生长的元素，还涉及钴、钼、锰、锌等促进酶合成的元素。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硝化细菌生长促进剂及其制备方法。该促进剂配方简单，制备容易，可以用于硝化细菌的培养过程中，也可以直接投加到污水处理系统中，使硝化细菌能在短时间内快速生长繁殖，所培养的硝化细菌活性高、耐受冲击能力强。

本发明硝化细菌生长促进剂，包括金属盐和多胺类物质，以重量份计，金属盐为40~100重量份，优选为50~80重量份，多胺类物质为5~30重量份，优选为10~20重量份；所述金属盐为钙盐、亚铁盐和铜盐，Ca²⁺、Fe²⁺和Cu²⁺的摩尔比为（5~15）:（1~8）:（0.5~5），优选为（8~12）:（2~6）:（1~4）。