[发明专利]一种异养硝化细菌的富集培养方法

说明书

本发明公开了一种异养硝化细菌的富集培养方法，包括：（1）用含氨污水对好氧活性污泥进行脱氮菌群的富集培养；（2）在低溶解氧条件下使用微生物生长促进剂进行异养菌群的培养，所述促进剂包括金属盐、多胺类物质和有机酸羟胺，其中金属盐为40～100重量份，多胺类物质为5～30重量份，有机酸羟胺为0.5～15重量份，所述金属盐由钙盐、铜盐、镁盐和/或亚铁盐组成。本发明采用投加生长促进剂的方式来筛选和加速异养硝化细菌的生长，所用促进剂配方简单，制备容易，投加后能快速富集到具有天然生长优势的异养硝化细菌，应用于污水脱氮处理时，能在不同的环境条件下补加到受冲击的污水处理系统中，快速恢复系统处理能力。

技术领域

本发明属于环境微生物技术领域，具体地说涉及一种异养硝化细菌的富集培养方法。

背景技术

传统生物脱氮工艺大多是由两类细菌在两个不同的反应器内进行，因此导致系统占地面积大，抗冲击能力弱。同步硝化反硝化（SND）脱氮可以在同一反应器中同时进行硝化脱氨氮和反硝化脱总氮，这一新型生物脱氮工艺不仅克服了传统生物脱氮过程存在的一些问题，而且在降低能耗和物耗等方面具有突出的优势：能有效地保持反应器中pH稳定，减少或取消碱度的投加；减少传统反应器的容积、节省基建费用；仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲，SND能够降低实现硝化反硝化所需的时间；节省曝气量、进一步降低能耗。这一工艺符合目前大力提倡的节能减排要求，成为污水处理领域的研究热点。

国外有研究者将硝化菌和反硝化菌置于同一反应器中混合培养，虽可以达到单个反应器的同步硝化反硝化，但是反硝化结果不尽人意，离实际应用还有一定的距离。国内也进行了一些相关的研究工作，耿金菊等利用好氧反硝化菌群和自养硝化菌群组合脱氮（应用与环境生物学报,2002,8(1):78-82），虽然具有较好的氨氮脱除能力，但抗冲击能力较弱，高于300mg/L的高浓度氨氮能抑制菌体的生长，并且氨氮浓度高于200mg/L时，脱氮后氨氮残余量较多，同时不耐受高浓度有机碳，500mg/L的有机碳浓度抑制菌体生长并降低脱氮效果。

目前对同步硝化反硝化生物脱氮机理已经形成了三种解释，即宏观环境解释、微观环境理论和生物学解释，他们已经在大量的研究中得到证实并被普遍接受。无论是哪种机理，负责脱氮的微生物都是完成生物脱氮过程的主要参与者。20世纪80年代以来，生物科学家研究发现许多硝化菌如荧光假单胞菌（Pseudomonas flurescens）、粪产杆菌（Alcaligenes facealis）、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginos)等都可以对有机或无机氨化合物进行异养硝化。与自养型硝化菌比较，虽然单位生物量的异养菌氧化铵盐的速率比自养菌要慢2-3个数量级，但异养硝化细菌的生长速度快、细胞产率高；要求溶解氧浓度低；对环境的适应能力也强，能忍受更酸性环境，其总体的氧化铵盐的速率并不比自养菌慢。国外有研究者就是利用某些微生物种群在好氧条件下具有反硝化的特性来实现同步硝化与反硝化。

尽管SND工艺具有明显的优点，具有很大的发展前景，但是影响该工艺的生态因素很多而且相互关联，如何根据各种不同废水的水质特点寻找其主要的控制因素，并综合考虑各种因素，使同步硝化反硝化稳定高效，还需要深入研究和探讨；同时，好氧颗粒污泥培养时间相当长，形成条件苛刻，阻碍了工业生产中的应用；许多微生物的特性还没有被全面了解，好氧反硝化和异养硝化的机理也不十分明确，对他们的研究大都是在纯的或混合的细菌培养中进行的。所以到目前为止，仅有荷兰、丹麦、意大利等污水厂利用同步硝化与反硝化脱氮工艺运行，还没有大规模推广应用。