專利名稱：一種厭氧氨氧化顆粒污泥的保存方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種厭氧氨氧化顆粒污泥的保存方法。
背景技術(shù)：
厭氧氨氧化工藝是一種新型的生物脫氮工藝，對(duì)防治水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象具有重要的應(yīng)用前景。厭氧氨氧化菌是厭氧氨氧化脫氮工藝的微生物主體，要獲得較高的脫氮性能， 必須要具備足夠的厭氧氨氧化菌數(shù)量以及較高的厭氧氨氧化活性。雖然通過馴化能夠從硝化、反硝化以及產(chǎn)甲烷等污泥中富集出厭氧氨氧化顆粒污泥，但由于厭氧氨氧化菌細(xì)胞產(chǎn)率低，生長(zhǎng)緩慢，污泥的培養(yǎng)較為困難，且厭氧氨氧化活性在受到抑制后很難得到恢復(fù)，因而厭氧氨氧化工藝的啟動(dòng)及受抑恢復(fù)都耗時(shí)較長(zhǎng)。這是厭氧氨氧化工藝的推廣應(yīng)用的極大障礙。顆粒污泥是厭氧氨氧化菌的良好存在形態(tài)。顆粒污泥中以成層分布的各類微生物為主體并含有無機(jī)礦物以及有機(jī)胞外多聚物等成分。基質(zhì)(氨和亞硝酸鹽)濃度較高時(shí)， 厭氧氨氧化菌容易受到抑制，無機(jī)礦物、胞外多聚物以及各類共生菌的存在能夠在厭氧氨氧化顆粒污泥內(nèi)外形成基質(zhì)濃度梯度，即使在較高進(jìn)水基質(zhì)濃度下厭氧氨氧化菌的暴露濃度也能夠維持在較低的水平。此外，厭氧氨氧化顆粒污泥能夠緩和各種逆境因子對(duì)厭氧氨氧化工藝的沖擊，使工藝具有較強(qiáng)的抗逆能力，能夠在一定程度上保證工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種厭氧氨氧化顆粒污泥的保存方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種厭氧氨氧化顆粒污泥的保存方法，所述方法包括(1)將需要保存的厭氧氨氧化反應(yīng)器出水污泥或閑置厭氧氨氧化污泥加水儲(chǔ)存于封閉容器中，污泥與水的體積比為1 0.6 1.4，通入惰性氣體使封閉容器保持缺氧狀態(tài)， 封閉容器置于常溫(10 30°C )，容器內(nèi)pH控制在7. 0 9. 0 ；厭氧氨氧化顆粒污泥與水的混合物要裝填滿容器并用惰性氣體驅(qū)除泥液相中的氧氣，若泥水混合物不能填滿容器則使用惰性氣體驅(qū)除泥液相及容器上方氣相空間的氧氣使容器中保持缺氧條件。(2)每隔3 15d向容器添加營(yíng)養(yǎng)液，營(yíng)養(yǎng)液中氨(由銨鹽提供)與亞硝酸鹽的摩爾比為1 0. 8 1. 3，且保證封閉容器內(nèi)氨氮(NH/-N)和亞硝酸鹽氮(NO2--N)濃度均不超過14 98mg -Γ1范圍，每次營(yíng)養(yǎng)液加入量為容器體積的 50%;營(yíng)養(yǎng)液中銨鹽(提供NH4+-N)和亞硝酸鹽(提供NO2_-N)按照前述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定，其他組分(其作用是提供必要的養(yǎng)分)可參照常規(guī)厭氧氨氧化富集培養(yǎng)的通用配方；(3)每隔3 18d向容器添加具有生物活性的新鮮厭氧氨氧化顆粒污泥，以保證保存污泥的厭氧氨氧化活性，添加量為容器體積的0. 0.5%。添加污泥與添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)最好同步進(jìn)行以盡量減少操作對(duì)容器內(nèi)厭氧氨氧化污泥的擾動(dòng)。優(yōu)選的，步驟(2)營(yíng)養(yǎng)液中除氨與亞硝酸鹽以外的組分組成如下KH2PO4 5 20mg · ΙΛ CaCl2 · 2Η20 1 IOmg · Λ MgSO4 · 7Η20 200 400mg · Λ KHCO3 800 1500mg· 微量元素濃縮液I、II各1 2mL · L—1，溶劑為水；其中，微量元素濃縮液I的組成為EDTA 5g · L—1，F(xiàn)eSO4 · 7H209. 14g · L—1，溶劑為水；微量元素濃縮液 II 組成為:EDTA 15g ·廠1，H3BO4O. 014g ·廠1，MnCl2 · 4H20 0. 99g ·廠1，CuSO4 · 5H20 0. 25g · ΙΛ ZnSO4 · 7H200. 43g · Λ NiCl2 · 6H20 0. 21g · Λ NaMoO4 · 2H20 0. 22g · Λ CoCl2 · 6H200. 24g · Γ1，溶劑為水。本發(fā)明通過保存閑置或厭氧氨氧化反應(yīng)器出水中收集到的厭氧氨氧化顆粒污泥并維持其厭氧氨氧化活性，解決厭氧氨氧化工藝菌源難求的問題。試驗(yàn)證明此方法能夠很好的保存厭氧氨氧化顆粒污泥并能夠使厭氧氨氧化污泥活性維持在較高水平，在投入應(yīng)用時(shí)能夠較快的啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器，并能在相對(duì)較少的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的脫氮性能。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在能夠在常溫條件下較為長(zhǎng)期的保存厭氧氨氧化污泥，并能夠維持較高的厭氧氨氧化活性，一旦將其投入應(yīng)用能夠較快的啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器，并能在3 15d內(nèi)成功啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器，使用此方法保存半年的厭氧氨氧化污泥啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器，IOd內(nèi)氮去除負(fù)荷超過了 3. Okg · m_3 · cf1，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的脫氮性能；營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)添加的時(shí)間間隔較長(zhǎng)避免了頻繁擾動(dòng)對(duì)保存污泥的不利影響，且每隔一定時(shí)間添加少量新鮮活性較高的厭氧氨氧化顆粒污泥或需要保存的顆粒污泥，為厭氧氨氧化菌提供某些生長(zhǎng)因子，有利于維持厭氧氨氧化菌的活性，便于顆粒污泥的長(zhǎng)期保存。


圖1為本發(fā)明中厭氧氨氧化顆粒保存容器的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此實(shí)施例1 厭氧氨氧化顆粒污泥保存容器結(jié)構(gòu)參見圖1，其具有圓柱或長(zhǎng)方體容器本體1，反應(yīng)器底座2，在容器本體下方設(shè)有放泥口 3，上方設(shè)惰性氣體緩沖包4，加料(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或污泥)口 5，容器本體1與惰性氣體緩沖包4通過排氣管6相連接，在容器側(cè)壁錯(cuò)落分布3個(gè)放水閥7，從放泥口 3放出的污泥放入接泥桶8中，惰性氣體緩沖包4設(shè)一加/排氣口 9，根據(jù)實(shí)際情況決定向惰性氣體緩沖包4加惰性氣體或排放氣體。由加料口 5加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(或污泥)于封閉容器1中，容器1中厭氧氨氧化污泥消耗基質(zhì)以維持其厭氧氨氧化活性。厭氧氨氧化顆粒污泥產(chǎn)生的氮?dú)馔ㄟ^排氣管6儲(chǔ)存于惰性氣體緩沖包4中，惰性氣體緩沖包4中氣量過多可以通過加/排氣口 9排出，若不足則可通過加/排氣口 9加入惰性氣體以保證密封容器內(nèi)氣壓不低于外界氣壓，保證容器內(nèi)的缺氧環(huán)境。在加泥或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)前需要通過放水閥7放出部分水。由于一部分厭氧氨氧化顆粒污泥會(huì)因產(chǎn)氣附著于顆粒表面而降低其密度浮于水面，而一部分密度較大的污泥沉于容器底部因而在不同水位處設(shè)置放水閥，在便于出水的同時(shí)減少污泥流失。加料時(shí)會(huì)引入少量空氣于容器中，由于漏入容器中的少量氧氣不影響厭氧氨氧化活性，但應(yīng)避免大量氧氣的透入。本實(shí)施方法按如下步驟進(jìn)行(1)將需要保存的厭氧氨氧化反應(yīng)器出水污泥儲(chǔ)存于封閉容器中，通過惰性氣體使封閉容器保持缺氧狀態(tài)。溫度不加控制，封閉容器置于常溫條件(約25°C)，容器內(nèi)pH 控制在7. 5 8.0之間。(2)每隔14d向容器添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)配方為厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)的通用配方，其中氨鹽使用(NH4)2SO4,亞硝酸鹽使用NaN02。氨氮與亞硝酸鹽氮的摩爾比為1 1， 且NH4+,濃度為98mg · L-1。營(yíng)養(yǎng)液中其他組分組成如下=KH2PO4 IOmg · L-1，CaCl2 · 2H20 5. 6mg .LiMgSO4 ·7Η20300π^ .L^KHCO3USOmg .171，微量元素濃縮液 I、II 各 1. 25mL · Λ 溶劑為水；其中，微量元素濃縮液I的組成為=EDTA 5g · L-1，F(xiàn)eSO4 · 7Η209· 14g · L—1，溶劑為水；微量元素濃縮液 II 組成為=EDTA 15g · ΙΛ H3BO4O. 014g · Λ MnCl2 · 4Η20 0. 99g · Λ CuSO4 · 5Η20 0. 25g · Γ1, ZnSO4 · 7Η200· 43g · Γ1, NiCl2 · 6Η20 0. 21g · Γ1，NaMoO4 · 2Η20 0. 22g · ΙΛ CoCl2 · 6Η200. 24g · Λ溶劑為水。每次營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)加入量為容器體積的10%。(3)每隔14d向容器添加具有生物活性的少量新鮮厭氧氨氧化顆粒污泥，以保證保存污泥的厭氧氨氧化活性。使用此方法保存半年的厭氧氨氧化污泥啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器，IOd內(nèi)氮去除負(fù)荷超過了 3. Okg · πΓ3 · cT1。使用此方法保存一個(gè)月的厭氧氨氧化污泥啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器，第二天氮去除負(fù)荷達(dá)到了 4. 95kg*m_3· cf1，在第20d氮去除負(fù)荷達(dá)到了 14. 61kg · πΓ3 · cT1。
權(quán)利要求
1.一種厭氧氨氧化顆粒污泥的保存方法，所述方法包括(1)將需要保存的厭氧氨氧化反應(yīng)器出水污泥或閑置厭氧氨氧化污泥加水儲(chǔ)存于封閉容器中，污泥與水的體積比為1 0.6 1.4，通入惰性氣體使封閉容器保持缺氧狀態(tài)，封閉容器置于常溫，容器內(nèi)PH控制在7. 0 9. 0 ；(2)每隔3 15d向容器添加營(yíng)養(yǎng)液，營(yíng)養(yǎng)液中氨與亞硝酸鹽的摩爾比為1 0.8 1. 3，且保證封閉容器內(nèi)氨氮和亞硝酸鹽氮濃度均在14 98mg · Γ1范圍內(nèi)，每次營(yíng)養(yǎng)液加入量為容器體積的 50% ；(3)每隔3 18d向容器添加新鮮厭氧氨氧化顆粒污泥，添加量為容器體積的0. 0. 5%。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(2)營(yíng)養(yǎng)液中除氨與亞硝酸鹽以外的組分組成如下:KH2P045 20mg .I71，CaCl2 ·2Η20 1 IOmg 'T1jMgSO4 ·7Η20 200 400mg · Λ KHC03800 1500mg · 微量元素濃縮液I、II各1 2mL · L—1，溶劑為水；其中，微量元素濃縮液I的組成為=EDTA 5g .L—1，F(xiàn)eSO4 ·7Η20 9. 14g ·Ι^，溶劑為水；微量元素濃縮液II組成為=EDTA 15g · ΙΛ H3BO4O. 014g · Λ MnCl2 · 4H20 0. 99g · Λ CuSO4 · 5H20 0. 25g · Λ ZnSO4 · 7H20 0. 43g · Λ NiCl2 · 6H20 0. 21g · Λ NaMoO4 · 2H20 0. 22g · Λ CoCl2 · 6H20 0. Mg .L—1，溶劑為水。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種厭氧氨氧化顆粒污泥的保存方法，所述方法包括將需要保存的污泥儲(chǔ)存于封閉容器中，使封閉容器保持缺氧狀態(tài)，置于常溫、pH控制在7.0～9.0；每隔一段時(shí)間向容器添加營(yíng)養(yǎng)液和新鮮厭氧氨氧化顆粒污泥，以保證保存污泥的厭氧氨氧化活性。本發(fā)明能夠在常溫條件下較為長(zhǎng)期的保存厭氧氨氧化污泥，并能夠維持較高的厭氧氨氧化活性，一旦將其投入應(yīng)用能夠較快的啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器，并能在相對(duì)較少的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的脫氮性能；營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)添加的時(shí)間間隔較長(zhǎng)避免了頻繁擾動(dòng)對(duì)保存污泥的不利影響，且每隔一定時(shí)間添加少量新鮮厭氧氨氧化顆粒污泥，為厭氧氨氧化菌提供某些生長(zhǎng)因子，有利于維持厭氧氨氧化菌的活性，便于顆粒污泥的長(zhǎng)期保存。
文檔編號(hào)C12N11/00GK102336505SQ20111020061
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者俞津津, 賈秀英, 金仁村, 陽廣鳳, 馬春 申請(qǐng)人:杭州師范大學(xué)