[发明专利]一种厌氧氨氧化菌的富集培养方法及装置

说明书

本发明涉及一种厌氧氨氧化菌的富集培养方法及装置，是将含厌氧氨氧化菌的活性污泥接种至厌氧膜生物反应器中，启动进水，进行富集培养，收集培养过程中产生气体，与氢气混合后通入反应器，进行厌氧氨氧化菌的富集培养。本发明实现了厌氧氨氧化菌的快速富集培养，有效减缓了膜污染，延长了膜使用周期。

技术领域

本发明属于环境微生物领域，具体涉及一种厌氧氨氧化菌的富集培养方法及装置。

背景技术

厌氧氨氧化技术具有高效、节能、环保等优点，它的发现与提出使废水生物脱氮技术向低碳、低耗方向的发展迈进一大步。厌氧氨氧化技术在实验室研究已相当成熟，当前国内外研究者们一直致力于推动厌氧氨氧化技术在废水脱氮领域的工业化应用。厌氧氨氧化技术离不开厌氧氨氧化菌，该菌属于化能自养菌，繁殖慢、倍增时间长、易受环境条件等影响。目前，厌氧氨氧化菌种泥缺乏成为限制该技术大范围推广的主要瓶颈，因此实现厌氧氨氧化菌的高效富集培养成为一个研究热点。

现有厌氧氨氧化菌的培养方式有批次运行和连续运行两种。采用批次运行方式，培养结束后沉降排水，可以很好的截留厌氧氨氧化菌，减少流失，但是培养过程中随着反应的进行需要不断补料，为了避免每次补料后亚硝氮浓度高抑制厌氧氨氧化菌活性，陈永等（亚硝酸盐氮浓度对厌氧氨氧化反应的影响，中国给水排水，2006(17):74-76）在研究中只能采用低浓度补料，底物浓度低厌氧氨氧化反应速率就会受到影响，从而降低富集速度。采用连续运行方式，可以很好的解决批次运行培养过程中补料后亚硝氮浓度高对菌体活性抑制的问题，但连续进出水尽管设有沉淀池，依然存在厌氧氨氧化菌流失的问题。

CN103087910A公开了一种快速富集增殖和纯化培养厌氧氨氧化菌的装置和方法，是先设置一个快速富集增殖和纯化培养厌氧氨氧化菌的装置；然后在槽式生物反应池内放置一定量经过淘洗过滤的好氧活性污泥，并将其与营养液混合；在反应池内逐步通入经进水预加热系统加热的营养液；通过布状悬垂式纤维型填料，截留厌氧氨氧化菌；经60-90天培养后，将长满棕红色的厌氧氨氧化菌的布状悬垂式纤维型填料取出，洗脱，自然沉淀，即可获得较大数量和较高纯度的厌氧氨氧化脱氮污泥。该装置和方法能够实现快速富集增殖和纯化厌氧氧化细菌的目标，但该技术采用挂膜培养方式，需要使用特定结构的填料。此外，在厌氧系统中多通过搅拌来实现减轻膜污染的问题，但搅拌在减轻膜污染方面效果不佳，膜污染较严重，需要频繁拆洗、更换膜组件。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种厌氧氨氧化菌的富集培养方法及装置。本发明实现了厌氧氨氧化菌的快速富集培养，有效减缓了膜污染，延长了膜使用周期。

本发明提供的厌氧氨氧化菌的富集培养方法，包括如下内容：

将含厌氧氨氧化菌的活性污泥接种至厌氧膜生物反应器中，启动进水，进行富集培养，收集培养过程中产生气体，与氢气混合后通入反应器，进行厌氧氨氧化菌的富集培养。

本发明中，所述含厌氧氨氧化菌的活性污泥取自工业、城市污水处理场活性污泥或者剩余活性污泥，含有脱氮菌、脱碳菌、脱磷菌等菌体，其中脱氮菌包括厌氧氨氧化菌、好氧氨氧化菌和反硝化菌等。所述活性污泥按照接种后污泥浓度为4000-6000mg/L进行接种。

本发明中，所述厌氧膜生物反应器可以是本领域熟知的MBR膜生物反应器，膜组件可以是平板膜、中空纤维膜等。

本发明中，所述的进水中含有氨氮、亚硝氮和无机碳，其中总氮浓度控制在200-1500mg/L，氨氮、亚硝氮的配比按照1:1.2-1.3进行调控。提供氨氮的物质可以是铵盐，具体如硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵等中的至少一种，优选硫酸铵、氯化铵等中至少一种。提供亚硝氮的物质可以是亚硝酸盐，具体如亚硝酸钠、亚硝酸钾等中的至少一种。提供无机碳的物质可以是KHCO₃、NaHCO₃等的一种或几种，无机碳的浓度控制在100-150mg/L。