[发明专利]一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法

说明书

本发明公开了一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法，包括对低温硝化菌群的富集及驯化以及低温好氧反硝化菌群的富集及驯化的过程，本发明通过富集驯化出低温硝化菌群和低温好氧反硝化菌群，硝化效能最好，对氨氮的去除率可达85.62％，可用于在冬季的人工湿地降解处理领域。

技术领域

本发明涉及人工湿地处理技术领域，具体涉及一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法。

背景技术

人工湿地中存在着大量的好氧微生物和兼性微生物，在复合垂直流的湿地中，表层的细菌数量比下层高，微生物群落有着明显的分层。人工湿地中微生物的数量和群落结构随着不同的季节也有很大变化，人工湿地系统对有机物的降解能力较强。污水中不溶性的有机物通过基质的过滤、沉淀作用而被拦截，基质会因吸附饱和降低对有机物的去除效果，但其表面大量附着的微生物可通过代谢过程完成对有机物的去除。

但是当水温降至10℃以下时，微生物活性大大降低，生化处理的效果下降，工程中常采用降低负荷、延长水力停留时间、保温等措施来使冬季的出水水质达标，但这些措施增加了运行成本，处理效果不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明包括以下步骤：

(1)低温硝化菌群的富集及驯化：对硝化菌群培养基中，按 30℃→25℃→20℃→15℃→13℃→10℃的温度梯度进行低温驯化，在好氧条件下于250mL的摇瓶中以含微量元素溶液和硝氮混合溶液培养富集，溶解氧为0.1～5mg/L，pH为7.0-9.0摇床转速150rpm，每周期12h，排水率约为90％；

(2)低温好氧反硝化菌群的富集及驯化：在常温下对好氧反硝化菌群在30℃下活化，活化后在好氧条件下，按30℃→20℃→15℃→10℃的温度梯度进行低温驯化；

(3)将低温硝化菌群和反硝化菌群接种至发酵培养基中进行放大培养，得到低温好氧反硝化菌菌剂。

具体地，所述发酵培养基中含有：15～20g碳酸氢钠，3～5g硝酸钠，0.9～ 1.2g磷酸二氢钾，pH7.0～7.2。

具体地，所述的微量元素溶液中1000g水中包含54g氯化锌、192g氯化钴， 100g硫酸锰，24氯化镍，28g氯化铜，38g钼酸钠和30g硼酸，pH7.0。

所述低温脱氮菌剂在人工湿地脱氮中的应用，所述脱氮菌剂中含有营养液和保藏助剂，所述脱氮菌剂包括低温硝化菌群和反硝化菌，以低温硝化菌群(15％) 和低温好氧反硝化菌群(10％)的比例，投加脱氮菌至进水区，采用均匀投加结合土壤翻耕的方法，使菌剂均匀混合在人工湿土壤中。

具体地，所述湿地水质特征为，氨氮浓度30～600mg/L，COD浓度为 300～3000mg/L，BOD浓度为200～2000mg/L，pH为6～10。

具体地，脱氮菌剂在湿地内活性污泥浓度为2000～5000mg/L之间时进行投加。

本发明的有益效果在于：

本发明通过富集驯化出低温硝化菌群和低温好氧反硝化菌群，硝化效能最好，对氨氮的去除率可达85.62％，可用于在冬季的人工湿地降解处理领域。

具体实施方式

在本实施例子中，脱氮细菌选用厚壁菌门的杆菌纲Bacillus(芽孢杆菌属)，在有氧或缺氧的环境中，能够同时进行硝化和反硝化过程，对溶解氧有很强的耐受力；反硝化细菌采用变形菌门的γ-变形菌纲Pseudomonas(假单胞菌属)。

本发明包括以下步骤：