[发明专利]一种基于海绵铁-氨氧化微生物系统同步去除抗炎药与氨氮的方法

摘要

本发明公开了一种基于海绵铁‑氨氧化微生物系统同步去除抗炎药与氨氮的方法。本方法通过利用构建好氧反应系统、厌氧反应系统分别进行氨氧化微生物的培养，然后将氨氧化微生物接种于由预处理池、沸石层及海绵铁层构成的组合反应系统，加入含有抗炎药的培养液进行培养驯化，得到了能够同步去除抗炎药与氨氮的海绵铁‑氨氧化微生物‑系统。该系统的氨氮降解率在3天达到80％，醋氨酚降解率2天内达到100％，双氯芬酸降解率在96h达到90％，反应时间快而且效果好，具有较强氨氮和抗炎药的同步降解能力。

主权项

1.一种基于海绵铁-氨氧化微生物系统同步去除抗炎药与氨氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：构建反应系统1、2和3：反应系统1为好氧反应系统，反应系统2为厌氧反应系统，反应系统3为组合反应系统，所述的反应系统3在水平方向从进水侧到出水侧依次设置有1、2和3区，中间用滤板相隔，1区与反应系统3左侧壁上的进水口相连，3区与反应系统3右侧壁上的出水口相连，从1区进水流经2区再从3区出水，1区为预处理池，用于前期进水沉淀与预处理，防止堵塞以及用于有机物的初步降解去除；2区为沸石填充的沸石层，用于富集好氧氨氧化微生物，具有去除氨氮与少量有机物、抗炎药的作用；3区为海绵铁填充的海绵铁层，用于富集好氧-厌氧氨氧化微生物，具有同步去除氨氮、总氮以及剩余抗炎药的作用；所述的海绵铁是经过清洗的；(1)氨氧化微生物的前处理取污水厂活性污泥或河流水体的沉积物，经过常规的隔除与过筛网，去除杂质与粗颗粒后沉淀3-5小时，去除上清液后置换M0培养液，曝气24h，溶解氧3mg/L，然后沉淀1-2小时，再次去除上清液后再置换M0培养液对活性污泥菌群进行培养；(2)氨氧化微生物的预培养将经过12h培养的活性污泥菌群连同M0培养液放入反应系统1中，进行间歇培养，培养温度设定25-30℃，搅拌速度设为100-120转/min，培养48h后，沉淀1-2h，排出所有上清液，加入M1培养液，然后在相同培养条件下间歇运行24-48h，从反应系统1中取出50％的泥水混合液放入反应系统2，使反应系统2的污泥浓度不低于1g/L；向反应系统1的剩余泥水混合液中补充的M1培养液，使反应系统1中污泥浓度不低于1g/L；然后，反应系统1改为连续循环运行，开始停留时间设定为5天，pH7.5-8，停止辅助曝气，反应器内溶解氧控制为0.5mg/L以下，连续进液培养2-3周，待水体中氨氮、亚硝酸盐去除率分别稳定达到90％与80％以上后，沉淀1h，排出上清液更换等体积M1培养液，pH用NaHCO3调整为8-8.2，完成预培养阶段，获得氨氧化微生物培养物1；在将泥水混合液加入反应系统2后，2天内逐步更换加入M2培养液，连续进水连续出水不循环，停留时间设定为3天，pH7-7.5，反应器内溶解氧控制为2-3mg/L，连续培养2-3周，待水体中氨氮去除率稳定达到70％以上、亚硝酸盐生成率稳定达到70％以上，完成预培养，获得氨氧化微生物培养物2；(3)氨氧化微生物的组合培养及反应系统3的启动运行反应系统3的1区控制进水COD不超过200mg/L，氨氮不超过100mg/L，SS不超过150mg/L；2区辅助曝气，使溶解氧浓度控制为1mg/L；3区不曝气使溶解氧浓度控制低于0.8mg/L；将氨氧化微生物培养物1用M1培养液稀释后加入反应系统3的2区，将氨氧化微生物培养物2用M2培养液稀释后加入反应系统3的3区，分别浸泡2天后进入尝试运行阶段，采用连续进水、出水的运行模式，进水采用M3培养液，停留时间2-4天，进水pH控制为7-7.5，2区控制亚硝酸盐累积率不超过40％，氨氮去除率超过50％，负荷不高于1kg NH4+/m3·day，抗炎药去除率达到50％；待3区出水氨氮去除率达到80％以上、亚硝酸盐不检出、醋氨酚去除率99％以上时，达到稳定运行阶段，开始加入实际污水连续运行；所述的M0培养液每升含有NH4Cl 0.2g和NaHCO3 0.5g，用NaHCO3调节pH到7.5-8，余量为水；所述的M1培养液每升含有NH4Cl 1-1.5g、NaNO2 0.5g和NaHCO3 0-1g，用NaHCO3调节pH到7.5-8，海绵铁5g，余量为水；所述的M2培养液每升含有NH4Cl 0.4-0.5g和NaHCO3 0.5-0.8g，用NaHCO3调节pH到7.5-8，沸石粉3-5g，余量为水；所述的M3培养液每升含有NH4Cl 1g和NaHCO3 1g，用NaHCO3调节pH到7.5-8，10-12mg抗炎药，余量为水。