[发明专利]一种工业化厌氧氨氧化菌的贮存和再次利用的方法

摘要

一种工业化厌氧氨氧化菌的贮存和再次利用的方法，属废水生物处理领域。该方法包括：厌氧氨氧化菌种的选取、贮存和活性恢复三个步骤，步骤1自正常运行的厌氧氨氧化反应器不同部位取出活性污泥进行均匀混合并充入高纯氩气，选取适合的厌氧氨氧化菌种，步骤2将选取的菌种沉淀淘洗后添加贮存基质后，充入高纯氩气，根据不同贮存期限选择贮存过程中的温度及基质浓度等环境条件。步骤3对贮存后的厌氧氨氧化菌种进行可控的减压升温、阶梯负荷的活性恢复操作，可迅速得到便于再次工业化利用的高活性的厌氧氨氧化菌种。本发明实现厌氧氨氧化菌的高活性贮存，操作因子均为工业化易于实现的控制条件，操作简便，费用低廉，具有很高的应用价值。

主权项

1.一种工业化厌氧氨氧化菌的贮存和再次利用的方法，其操作步骤如下：/n步骤1：厌氧氨氧化菌种的选取/n从正常运行的厌氧氨氧化流化床反应器或升流式厌氧污泥床反应器的上、中、下三部分分别取出厌氧氨氧化污泥，按照2∶5∶3的容积比进行均匀混合，混合过程中采用高纯氩气穿孔管曝气的方式进行搅拌，测定得到的混合厌氧氨氧化菌种的最大厌氧氨氧化活性，最大厌氧氨氧化活性大于0.15kgTN/kgVSS.d的厌氧氨氧化菌种适宜进行贮存；/n步骤2：厌氧氨氧化菌种的贮存/n将步骤1得到的符合贮存要求的厌氧氨氧化菌种，置于厌氧氨氧化菌种贮存容器中，用不含基质的无氧水淘洗3次，淘洗干净的厌氧氨氧化菌种在菌种贮存容器中的体积占菌种贮存容器容积的40％～50％；在菌种贮存容器中充入不含基质的无氧水至总容积的80％；添加贮存基质，使菌种贮存容器内的基质浓度分别达到氨氮5mmol～10mmol/L，亚硝酸盐氮5mmol～10mmol/L，充入高纯氩气保持容器内的厌氧状态，保证菌种贮存容器内溶解氧浓度低于0.2mg/L；之后，在充入高纯氩气的同时向菌种贮存容器中添加不含基质的无氧水至总容积的90％，盖上法兰密封盖密封，菌种贮存容器内的压力控制在0.2～0.25MPa，高纯氩气的充入平衡缓慢，控制压力升高速度在0.01MPa～0.02MP/min；之后关闭进气阀门，并检查菌种贮存容器密封情况，确保菌种贮存容器密封性能完好；温度条件控制在4±1℃～20±4℃之间；在贮存期间，菌种贮存容器处于避光环境中，每日检查菌种贮存容器内的密封情况，通过充入少量氩气或开启泄压阀，保证瓶内压力在0.2MPa～0.25MPa之间；所述的不含基质的无氧水，其组成包括营养盐溶液、无机盐溶液和自来水；每升不含基质的配水中需加入营养盐溶液5mL和无机盐溶液5ml；营养盐溶液组成为：NaH₂PO₄3～5g/L、CaCl₂25～30g/L；无机盐溶液组成：FeSO₄.7H₂O 1～2g/L、(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O 0.03～0.05g/L、CuSO₄·5H₂O0.04～0.06g/L、ZnSO₄·6H₂O 0.05～0.10g/L、MnSO₄0.15～0.25g/L、CoCl₂·6H₂O 0.04～0.06g/L、EDTA 3～5g/L；按上述要求配制好的不含基质的配水，采用微孔曝气管充入高纯的氩气10～30分钟，测定水中溶解氧浓度小于0.2mg/L后停止充氩气，即得到不含基质的无氧水；所述的贮存基质为1.0g/L的碳酸氢铵溶液和1.0g/L的亚硝酸钠溶液，分别向厌氧氨氧化菌种贮存液中提供氨氮和亚硝酸盐氮；/n步骤3、贮存后厌氧氨氧化菌种的活性恢复/n拟进行菌种再次利用的厌氧氨氧化菌种贮存容器，按0.005MPa～0.01MPa/min的压力降低速度进行减压至常压，再通入可控温度的高纯氩气进行搅拌升温，升温的速度为1～2℃/h，将贮存的厌氧氨氧化菌种升温至30℃，静置4～6h；升温后的菌种采用不含基质的无氧水进行淘洗，氩气搅拌10min，静置1～2h后，采用虹吸法排除上清液；淘洗共进行2次，以去除菌种表面的残留基质、代谢产物及死亡解体的菌体；淘洗后的厌氧氨氧化菌种即可投入厌氧氨氧化活性恢复装置中；厌氧氨氧化活性恢复装置的主要控制条件为：温度32～35℃，pH＝7.0～8.5，溶解氧小于0.2mg/L；反应器进水基质浓度为氨氮5mmol/L，亚硝酸盐氮5mmol/L，采用人工配制的模拟废水，反应器的水力停留时间为24h，出水回流比为50％～100％；逐渐提高反应器的进水基质浓度，以3～5天为一个阶段，按照每阶段提高氨氮2mmol/L和亚硝酸盐氮2mmol/L的速度进行；当基质浓度达到氨氮15mmol/L和亚硝酸盐氮15mmol/L时，停止提高基质浓度，并逐渐加大进水量、缩短水力停留时间，逐渐增加反应器的运行负荷；水力停留时间按照24h、18h、12h、8h、4h的阶梯进行缩短，每阶梯维持运行3～5天；进行活性恢复的厌氧氨氧化反应器的进水总氮容积负荷达到2.0～2.5kgTN/m³d，总氮去除率达到80％，总氮去除效率达到1.5～2.0kgTN/m³d时，贮存后的厌氧氨氧化菌种的活性恢复工作完成。/n