[发明专利]耐受高浓度螺旋霉素的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法

说明书

本发明公开了一种耐受高浓度螺旋霉素的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法，包括：在厌氧氨氧化反应器进水中投加螺旋霉素，跟踪反应器出水变化；所述进水含有质量浓度比为1:0.9～1.1的亚硝氮和氨氮；根据反应器出水情况停止投加螺旋霉素，等比例降低进水中的氨氮和亚硝氮浓度，然后以等比例梯度增加进水氨氮和亚硝氮浓度的方式恢复反应器的运行性能；待反应器运行性能恢复后，再次投加螺旋霉素，反应器脱氮性能在波动后恢复稳定，完成耐受高浓度螺旋霉素的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养。本发明通过“首次暴露——梯度恢复——再次暴露”的方法逐步诱导螺旋霉素抗性基因的变化，从而培育出耐受长期螺旋霉素干扰的厌氧氨氧化颗粒污泥。

技术领域

本发明涉及污泥培养技术领域，具体涉及一种耐受高浓度螺旋霉素的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法。

背景技术

抗生素在人类医疗、畜禽养殖及水产养殖等方面发挥了无法替代的重要作用。我国是抗生素生产和使用大国，同时也存在明显的抗生素滥用情况，每年养殖业使用的抗生素占我国抗生素使用量的50％左右。绝大多数抗生素进入生物体后，不会被生物体完全吸收，很大一部分(70％)随排泄物排出体外进入自然环境，导致抗生素生产废水中残留大量的抗生素。在我国，污水厂进出水、地表水、河流底泥、地下水以及饮用水中都有不同类型、不同浓度的抗生素被检出。

螺旋霉素作为一种大环内酯类抗生素，作用于50s亚基，干扰并抑制细菌蛋白质合成。对革兰氏阳性菌和部分革兰氏阴性菌均有抑制效果，在医疗和畜牧业的用量越来越大并且往往被过量使用，养殖场及地表水中都检测出螺旋霉素的存在。通过污泥农用化、有机肥施用以及灌溉水等形式进入农田土壤系统，随着地表径流和淋滤作用，土壤吸附的螺旋霉素会污染地下水和地表水环境，螺旋霉素不易生物降解的特性使其易在水体底泥等环境中富集，影响水中微生物组成及活性，改变微生物生态结构。污泥因受到抗生素的影响而维持较低的生物活性，使有机物产生硫化物、氨气等毒性较大的副产物，从而进一步降低了底泥中有机物降解率，破坏土壤环境中的微生物群落，改变甚至阻止生态系统物质循环，使物种多样性降低，干扰土壤生态系统的物质循环和能量流动，存在不可忽视的生态环境风险。

厌氧氨氧化工艺是一项绿色的、可持续发展的脱氮工艺，以亚硝酸盐作为电子受体，将氨氧化为氮气，该工艺流程短、能源消耗低、无二次污染，但是厌氧氨氧化细菌增殖缓慢，细胞产率低，极易受到外界环境的影响，而废水中残留的螺旋霉素会抑制细菌中蛋白质的合成，从而抑制厌氧氨氧化菌的生长。

因此，在用厌氧氨氧化工艺处理螺旋霉素废水时，往往面临厌氧氨氧化菌失活等风险。为了发挥厌氧氨氧化工艺的优势，尽量避免环境中螺旋霉素残留对其的不利影响，使该工艺进一步得到工程化的实际应用，有必要培养出耐受长期螺旋霉素干扰的厌氧氨氧化颗粒污泥。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种耐受高浓度螺旋霉素的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法，通过“首次暴露——梯度恢复——再次暴露”的方法逐步诱导螺旋霉素抗性基因的变化，从而培育出耐受长期螺旋霉素干扰的厌氧氨氧化颗粒污泥。

一种耐受高浓度螺旋霉素的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法，包括步骤：

(1)首次暴露：在厌氧氨氧化反应器进水中投加螺旋霉素，跟踪反应器出水变化；所述进水含有质量浓度比为1:0.9～1.1的亚硝氮和氨氮；

(2)梯度恢复：根据反应器出水情况停止投加螺旋霉素，等比例降低进水中的氨氮和亚硝氮浓度，然后以等比例梯度增加进水氨氮和亚硝氮浓度的方式恢复反应器的运行性能；

(3)再次暴露：待反应器运行性能恢复后，再次投加螺旋霉素，反应器脱氮性能在波动后恢复稳定，完成耐受高浓度螺旋霉素的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养。