[发明专利]微生物膜强化膜生物反应器脱氮的方法

说明书

本发明提供了一种利用有氧反硝化微生物膜强化膜生物反应器脱氮的方法，属于环境保护技术领域。本发明采用的有氧反硝化菌株是从污水处理厂的活性污泥中分离筛选出来的两株具有异养硝化‑有养反硝化功能的高效脱氮细菌：丛毛单胞菌（Comamonas sp.）W2菌株和假单胞菌（Pseudononassp.）W12菌株；将这两株细菌混合培养，制备液体菌剂，负载到软性填料上，制备成有氧反硝化微生物膜。将生物膜安装在膜生物反应器中，对总氮的去除率提升40%以上，从而提高膜生物反应器的出水水质。该方法操作简单、易于推广。

技术领域

本发明涉及一种利用有氧反硝化菌制备微生物膜，并用于强化膜生物反应器脱氮，提高运行效率的方法。属于环境保护技术领域。

背景技术

膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的高效污水处理技术，以膜组件取代二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，膜生物反应器具有以下优点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理方便。但是，由于膜生物反应器处理污水是在连续曝气状态下运行，缺少反硝化过程，虽然氨氮可以快速被氧化为硝态氮，但是污水中总氮的去除效果并不理想。

有氧反硝化是指微生物在有一定溶解氧浓度的污水，利用硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化的过程。中国发明专利(申请号201810745834.3和申请号201811214591.7) 公开的了添加有氧反硝化菌提升MBR脱氮效率的方法。但是，在溶解氧浓度过高的情况下，有氧反硝化菌的脱氮性能也会受到显著抑制。

发明内容

为了解决膜生物反应器去除总氮能力差的问题，本专利发明人利用两株具有异养硝化 -有养反硝化功能的高效脱氮细菌：丛毛单胞菌(Comamonas sp.)W2菌株和假单胞菌(Pseudononas sp.)W12菌株，制备成有氧反硝化微生物膜，用于强化MBR对污水中总脱的去除效果。

本发明采用的异养硝化有氧反硝化菌株是从污水处理厂的活性污泥中分离筛选获得，于2016年05月17日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号分别为：丛毛单胞菌(Comamonas sp.)CGMCC No.12459、假单胞菌(Pseudononas sp.)CGMCC No.12460。保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

本发明所述的有氧反硝化微生物膜的制备方法如下：

S1、有氧反硝化菌培养基的制备：采用化学纯试剂和MBR出水配制，在每100升MBR出水中，分别添加KNO₃ 200～350g，Na₂HPO₄·12H₂O 150～200g，KH₂PO₄ 50～100g， MgSO₄·7H₂O 5～10g，糖蜜300～500g；pH范围为7.0～7.5；115～121℃高温灭菌15～25分钟，自然降温至室温，即得有氧反硝化菌液体培养基；

S2、液体种子的培养：向装有体积比为15％-25％的有氧反硝化菌培养基的三角瓶中分别接种斜面保藏的丛毛单胞菌W2菌株和假单胞菌W12菌株，于25～35℃，120～200转/分振荡培养16～30小时，分别得到W2和W12的液体种子；

S3、有氧反硝化液体菌剂的制备：向装了有氧反硝化菌培养基的发酵罐中接种体积比为1％～ 5％的丛毛单胞菌W2液体种子和5％～1％的假单胞菌W12液体种子，于25～35℃，通无菌空气培养12～30小时；将培养好的发酵液经涂平板菌落计数，活菌数达到2×10⁹CFU/毫升以上，即得到有氧反硝化液体菌剂；