[发明专利]一种培养同步脱氮除硫混合菌群的方法

说明书

本发明公开了一种培养同步脱氮除硫混合菌群的方法，包括：在反应器中接种厌氧氨氧化颗粒污泥，以含氨氮、亚硝氮、硫化物、无机盐、微量元素和碳酸氢钠的模拟废水作为进水，在温度为30～36℃、控制水力停留时间恒定的厌氧条件下运行至稳定；然后采用依次梯度提高进水中硫化物浓度、梯度降低氨氮和亚硝氮浓度、再梯度提高硫化物浓度、最后缩短水力停留时间的方法完成同步脱氮除硫混合菌群的培养。本发明以厌氧氨氧化污泥为单一接种物，通过逐级驯化的方法培养出了同步脱氮除硫的混合菌群，有利于对化工厂等同时含氨氮、亚硝氮和硫化物的废水处理。

技术领域

本发明涉及污泥培养技术领域，具体涉及一种培养同步脱氮除硫混合菌群的方法。

背景技术

氮是水生系统的营养元素，也是生态循环的重要组成部分。而过多的氮素排放则会引发水体富营养化等问题。硫化物由于其恶臭、腐蚀性和毒性，对人体甚至整个生态系统有巨大影响。因此，在废水排放前进行脱氮除硫尤为重要。

与传统的物理化学方法相比，生物技术由于其低能源投入且少化学污泥产生，被称为“环境友好”技术。但目前已有的一些废水生物脱氮除硫工艺通常将硫和氮分开处理，或者只关注于硫化物和亚硝酸盐、或者硫化物和硝酸盐的双组分的去除，而氨盐，亚硝酸盐和硫化物的三者共存问题被忽略。事实上，采矿工厂，垃圾填埋场等的出水中，氨盐，亚硝酸盐和硫化物通常被同时排放。因此，为了简化废水处理程序，提高处理效率，节约能源，在单级工艺中培养出能够脱氮除硫的混合菌群尤为关键。

与传统的生物脱氮相比，厌氧氨氧化工艺可在厌氧环境下，通过厌氧氨氧化菌，利用亚硝酸盐为电子受体，将氨氮直接转化为氮气，其高效脱氮和低能耗性能受到越来越多的关注。脱氮硫杆菌在厌氧条件下以反硝化的方式同时参与硫、氮循环，在氧化硫化物的过程中获得能量，以硝酸盐为电子受体生成氮气。厌氧氨氧化菌和脱氮硫杆菌均为自养型细菌，它们的生长无需外加有机碳源，且在一定条件下可以共存。

因此，若用厌氧氨氧化污泥作为接种污泥，通过逐级驯化的方式培养出脱氮硫杆菌，则可在单级工艺中实现脱氮除硫混合菌群的共存，达到氨氮、亚硝氮和硫化物的同步去除的目的。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种培养同步脱氮除硫混合菌群的方法，通过将主要含厌氧氨氧化菌的菌群逐渐驯化为含厌氧氨氧化菌和脱氮硫杆菌的混合菌群，达到氨氮、亚硝氮和硫化物的同步去除的目的，简化了废水处理程序，减少了占地面积，运行费用低，适宜处理矿业厂、垃圾填埋场和制药厂等排放的同时含有氮素和硫素的废水。

一种培养同步脱氮除硫混合菌群的方法，包括：

(1)在反应器中接种厌氧氨氧化颗粒污泥，以含氨氮、亚硝氮、硫化物、无机盐、微量元素和碳酸氢钠的模拟废水作为进水，在温度为30～36℃、控制水力停留时间恒定的厌氧条件下运行至稳定；

(2)梯度提高进水中硫化物浓度，每一梯度的运行时间为7～21天，运行至反应器出水总氮或总硫去除率为70％～80％；

(3)梯度降低进水中氨氮和亚硝氮浓度，每一梯度的运行时间为1～21天，运行至反应器出水总氮和总硫去除率均大于80％；

(4)再次梯度提高进水中硫化物浓度，每一梯度的运行时间为7～14天，运行至反应器出水总氮和总硫去除率均不低于80％；

(5)梯度缩短水力停留时间，每一梯度的运行时间为1～14天，运行至反应器出水总氮和总硫去除率均不低于90％，完成同步脱氮除硫混合菌群的培养。

所述步骤(1)和步骤(2)为培养的第一阶段。此阶段主要是在稳定运行的厌氧氨氧化反应器中，逐步提高进水硫化物浓度，使反应器能承受尽可能高浓度的硫化物，运行至脱氮性能降低。

步骤(1)中，优选地，所述的厌氧氨氧化颗粒污泥的挥发性悬浮固体浓度为2～4gL^-1，该浓度污泥具有较好的活性和沉降性能。