[发明专利]一种实现海洋厌氧氨氧化菌快速富集培养的装置与方法

说明书

本发明提供的一种实现海洋厌氧氨氧化菌快速富集培养的装置与方法，属于污水生物处理技术领域。所述装置包括盐度母液水箱、低盐度水箱、高盐度水箱、海洋厌氧氨氧化菌富集培养上向流反应器、出水箱以及在线监测与控制系统。所述方法为：在海洋厌氧氨氧化菌富集培养上向流反应器内投加淡水厌氧氨氧化种泥，通过高盐废水直接从种泥中筛选富集海洋厌氧氨氧化菌；当每次反应器内氨氮去除活性受到盐度抑制时，通过引入盐度梯度增加的低盐废水提高其氨氮去除活性，直至反应器内氨氮去除活性不被高盐废水抑制。本发明大幅度减少了海洋厌氧氨氧化菌富集培养的步骤和时间，可有效满足海洋水体富营养化防治对于海洋厌氧氨氧化菌快速富集培养的市场需求。

技术领域

本发明涉及一种实现海洋厌氧氨氧化菌快速富集培养的装置与方法，属于污水生物处理技术领域，适用于耐盐型厌氧氨氧化菌的大规模快速富集培养，可有效满足海洋水体富营养化防治对于海洋厌氧氨氧化菌快速富集培养的市场需求。

背景技术

近海流域水体富营养化的防治一直是污水生物处理技术领域的热点。随着陆源污水和海水养殖尾水排入规模的快速增长，近海面临的由氮素污染物引发的水体富营养化风险日益突出。如果不能及时化解近海富营养化风险，将会造成海洋生物多样性急剧减少，海洋生态系统大幅度衰退，进而会严重制约沿海经济的可持续发展。

目前含盐废水中氮素的脱除，普遍采用以硝化、反硝化过程为主的生物处理技术。但是这些技术依赖的硝化菌、反硝化菌等功能菌群需要很长时间的耐盐强度驯化。此外耐盐驯化成功后，硝化以及反硝化的负荷依旧会处于较低的水平，使得污水处理负荷受限。另外，硝化反硝化过程需要大量的曝气能耗和碳源消耗，使得污水处理成本居高不下。

海洋厌氧氨氧化菌，可以在厌氧条件下以亚硝态氮为氧化剂，将氨氮氧化为氮气。与传统硝化反硝化过程相比，其脱氮快速高效，可以节省100%的曝气能耗和100%的碳源消耗，此外其还具备耐盐优势，是一种理想的耐盐型、高处理负荷、低处理成本的脱氮菌种。

海洋厌氧氨氧化菌在自然界中含量少，常需富集培养。目前常见富集培养手段是采用污水处理厂生化池的活性污泥（参见中国专利申请公布号为CN104450558A所公开的一种海洋厌氧氨氧化菌的富集培养方法）或者海洋沉积物（参见中国专利申请公布号为CN106966495A所公开的一种海洋厌氧氨氧化菌处理含海水污水的方法）为种泥，通过进水基质浓度以及盐度梯度增加的方式，实现海洋厌氧氨氧化菌的富集培养。上述方法需要经历厌氧氨氧化菌从无到有、从低丰度到高丰度、从低盐度耐受逐步提高至高盐度耐受的过程。此富集培养过程步骤复杂、所需时间漫长，较难满足海洋水体富营养化防治对于海洋厌氧氨氧化菌快速富集培养的市场需求。

发明内容

本发明的目的就是提供一种实现海洋厌氧氨氧化菌快速富集培养的装置与方法，以解决目前海洋厌氧氨氧化菌富集培养过程步骤复杂、时间漫长的技术问题。

本发明的技术原理如下：在海洋厌氧氨氧化菌富集培养上向流反应器内投加淡水厌氧氨氧化种泥，通过高盐废水直接从种泥中筛选富集海洋厌氧氨氧化菌；当每次反应器内氨氮去除活性受到盐度抑制时，通过引入盐度梯度增加的低盐废水提高其氨氮去除活性，直至反应器内氨氮去除活性不被高盐废水抑制。本发明大幅度减少了海洋厌氧氨氧化菌富集培养的步骤和时间，可有效满足海洋水体富营养化防治对于海洋厌氧氨氧化菌快速富集培养的市场需求。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：一种实现海洋厌氧氨氧化菌快速富集培养的装置，包括盐度母液水箱、低盐度水箱、高盐度水箱、海洋厌氧氨氧化菌富集培养上向流反应器、出水箱、以及在线监测与控制系统。其中所述盐度母液水箱通过盐度母液进水泵与低盐度水箱相连接；海洋厌氧氨氧化菌富集培养上向流反应器通过低盐度进水泵与低盐度水箱相连接，以及通过高盐度进水泵与高盐度水箱相连接；出水箱通过出水管与海洋厌氧氨氧化菌富集培养上向流反应器相连接；

所述低盐度水箱内置有第一溢流管、第一放空管、盐度传感器；

所述高盐度水箱内置有第二溢流管、第二放空管；