一種實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法
【專利摘要】本發明公開了一種實現厭氧氨氧化菌快速增殖的方法，該實現厭氧氨氧化菌快速增殖的方法為：基于厭氧氨氧化菌的最大電子轉移能力，結合MBR反應器啟動厭氧氨氧化，通過接種以硝化污泥(90％)和厭氧顆粒污泥(10％)的混污泥，逐步縮短污泥停留時間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長速率，實現厭氧氨氧化菌的快速增殖。本發明針對厭氧氨氧化啟動時間長，污泥增長率慢的特點，將MBR與厭氧氨氧化結合在一起，接種最佳污泥源，使得這一新型高效脫氮技術能盡快大量運用到實際生產中。
【專利說明】
-種實現厭氧氨氧化菌的快速増殖方法
技術領域
[0001] 本發明屬于污水處理技術領域，尤其設及一種實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著石化、食品和制藥等工業的發展，W及人民生活水平的不斷提高，工業廢水和 生活污水中氮化合物的含量急劇上升，氮污染物的去除已是污水處理領域的研究熱點之 一。傳統脫氮技術由硝化與反硝化兩部分組成，傳統生物脫氮方法處理效果好、處理過程穩 定可靠、操作管理較方便、不會造成二次污染。但硝化過程需要大量的能耗;反硝化過程需 要一定的有機物，增加了運行費用。
[0003] 與傳統的生物脫氮工藝相比，厭氧氨氧化具有W下獨特的優勢：（1)反應過程不需 要外加有機碳源作為電子供體，節省大約40%運行費用，同時防止了C〇2的二次污染；（2)前 置反應只需將一半N也+-N氧化為MV-N，節省供氧量；（3)厭氧氨氧化菌生長緩慢，同時減少 了90%污泥產量，節省污泥處理費用。雖然厭氧氨氧化具有如此多的優點，但由于厭氧氨氧 化菌倍增時間長，需要嚴格的厭氧等一些特殊的條件使得其不能快速地投入工程應用。目 前國內外許多學者試圖通過一些不同的方法探索快速啟動及富集高脫氮效能厭氧氨氧化 菌的途徑，積累了許多可借鑒的經驗，研究的熱點主要集中在:厭氧氨氧化反應器接種污 泥的選取，選取適合厭氧氨氧化細菌生長特性的反應器。
[0004] MBR作為一種新穎的生物反應器，應用前景十分廣闊。由于膜的高效截留作用，使 得微生物被完全截流在生物反應器內，系統內能夠維持較高的微生物濃度，非常利于厭氧 氨氧化菌的富集與培養。不失為一種啟動Anammox的理想反應器。
[0005] 目前厭氧氨氧化具有啟動時間長，污泥增長率慢的問題，很大程度上限制了厭氧 氨氧化的實際應用。為更好的促進厭氧氨氧化技術更為廣泛地應用到實際過程中，有效快 速富集厭氧氨氧化菌尤為重要。
[0006] 厭氧氨氧化工藝具有高效脫氮、能耗低、污泥產量低等優點，被認為是脫氮領域很 有應用前景的一項技術。然而把Anammox技術工程化，仍存在一些急需要解決的技術問題。 首先要解決的是Anammox菌的富集問題。作為Anammox技術主體的Anammox菌生長極其緩慢， 已經成為該技術推廣應用的瓶頸。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于提供一種實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，旨在解決傳統脫 氮技術中厭氧氨氧化啟動時間長，污泥增長率慢，Anammox菌富集、生長極其緩慢的問題。 [000引本發明是運樣實現的，一種實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，該實現厭氧氨氧 化菌的快速增殖方法為：
[0009] -種實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，該實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法 為：
[0010] 在MBR反應器中，接種w硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，通過逐步縮短污泥停 留時間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長速率，實現厭氧氨氧化菌的快速增殖。
[0011] 進一步，該實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法具體為：
[0012] MBR接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，啟動厭氧氨氧化；
[0013] 啟動過程中，將污泥停留時間逐步從15天逐步縮短到3天，測定厭氧氨氧化菌最大 比增長速率；
[0014] 污泥停留時間為3天時，測定厭氧氨氧化菌最大比增長速率，實現厭氧氨氧化菌的 快速增殖。
[0015] 進一步，所述實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法前還需進行厭氧氨氧化菌快速增 殖分析，所述的分析包括基于厭氧氨氧化菌的最大電子轉移能力的分析。
[0016] 進一步，硝化污泥為90%，厭氧顆粒污泥為10%。
[0017] 進一步，啟動厭氧氨氧化方法為：
[0018] 在MBR中，接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，采用模擬配水進行培養，控 制進水pH為7.5 ± 0.5，經80天完成啟動厭氧氨氧化。
[0019] 進一步，污泥停留時間逐步從15天逐步縮短到3天，測定厭氧氨氧化菌最大比增長 速率方法為:控制水力停留時間為1天，污泥停留時間為15天，連續培養60天，測定此時厭氧 氨氧化菌最大比增長速率為0. 〇67cTi，逐步縮短到3天時，測定厭氧氨氧化菌最大比增長速 率為0.330-?，厭氧氨氧化菌增殖速率提高到原來的3倍。
[0020] 進一步，一種實現厭氧氨氧化菌的快速增殖裝置設置有進水筒、蠕動累、反應器、 膜裝置、攬拌機、出水筒;所述蠕動累設置有第一蠕動累和第二蠕動累;所述第一蠕動累進 口連接進水筒，第一蠕動累出口連接反應器設置的進口，反應器設置的出口連接第二蠕動 累的進口，第二蠕動累的出口連接出水筒，膜裝置安裝在反應器內，攬拌機插接在膜裝置 上。
[0021] 本發明利用MBR啟動厭氧氨氧化，通過接種W硝化污泥（90%)和厭氧顆粒污泥 (10%)的混污泥，逐步縮短污泥停留時間，提高厭氧氨氧化菌最大比生長速率，獲得最大厭 氧氨氧化菌增殖速率為〇.33cfi，相較于絕大多數文獻報道的厭氧氨氧化菌增殖速率(小于 0.1 cfi )，提高了 2倍，實現了快速增殖厭氧氨氧化菌的目的；
[0022] 本發明提供的實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，使得反應器能夠在較短的時間 內富集更多的厭氧氨氧化細菌，解決了傳統脫氮技術中厭氧氨氧化啟動時間長，污泥增長 率慢，Anammox菌富集、生長極其緩慢的問題。
[0023] 表1為本發明厭氧氨氧化菌動力學參數一覽表；
[0024] 表 1
[0025]
[0026]
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發明實施例提供的實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法流程圖。
[0028] 圖2是本發明提供的實現厭氧氨氧化菌的快速增殖裝置。
[0029] 圖中：1、進水筒;2、第一蠕動累;3、膜裝置;4、攬拌機;5、出水筒;6、反應器;7、第二 蠕動累。
【具體實施方式】
[0030] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，W下結合實施例，對本發明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發明，并不用于 限定本發明。
[0031] 下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
[0032] 如圖1所示；
[0033] -種實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，該實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法 為：
[0034] 在MBR反應器中，接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，通過逐步縮短污泥停 留時間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長速率，實現厭氧氨氧化菌的快速增殖。
[0035] 如圖1所示:該實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法具體為：
[0036] S101:厭氧氨氧化菌快速增殖分析；
[0037] S102:MBR接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，啟動厭氧氨氧化；
[0038] S103:啟動過程中，將污泥停留時間逐步從15天逐步縮短到3天，測定厭氧氨氧化 菌最大比增長速率；
[0039] S104:污泥停留時間為3天時，測定厭氧氨氧化菌最大比增長速率，實現厭氧氨氧 化菌的快速增殖。
[0040] 硝化污泥為90%，厭氧顆粒污泥為10%。
[0041] 厭氧氨氧化菌快速增殖分析中所述的分析包括基于厭氧氨氧化菌的最大電子轉 移能力的分析。
[0042] 啟動厭氧氨氧化方法為：
[0043] 在MBR中，接種W硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，采用模擬配水進行培養，控 制進水pH為7.5 ± 0.5，經80天完成啟動厭氧氨氧化。
[0044] 污泥停留時間逐步從15天逐步縮短到3天，測定厭氧氨氧化菌最大比增長速率方 法為:控制水力停留時間為1天，污泥停留時間為15天，連續培養60天，測定此時厭氧氨氧化 菌最大比增長速率為〇.〇670-?，逐步縮短到3天時，測定厭氧氨氧化菌最大比增長速率為 0.33cTi，厭氧氨氧化菌增殖速率提高到原來的5倍。
[0045] 結合MBR啟動厭氧氨氧化，通過接種W硝化污泥(90% )和厭氧顆粒污泥（10% )的 混污泥，逐步縮短污泥停留時間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長速率，實現厭氧氨氧化菌的 快速增殖。
[0046] 如圖2 I所示:一種實現厭氧氨氧化菌的快速增殖裝置設置有進水筒1、蠕動累、反 應器6、膜裝3置、攬拌機4、出水筒5;所述蠕動累設置有第一蠕動累2和第二蠕動累7;所述第 一蠕動累進口連接進水筒，第一蠕動累出口連接反應器設置的進口，反應器設置的出口連 接第二蠕動累的進口，第二蠕動累的出口連接出水筒，膜裝置安裝在反應器內，攬拌機插接 在膜裝置上。
[0047] 本發明采用MBR啟動厭氧氨氧化，通過縮短污泥停留時間，提高厭氧氨氧化菌最大 比生長速率，考察Anammox膜生物反應器啟動過程中的最佳工況，實現快速增殖厭氧氨氧化 菌的目的。
[0048] 本發明針對厭氧氨氧化啟動時間長，污泥增長率慢的特點，將MBR與厭氧氨氧化結 合在一起，接種最佳污泥源，試驗優化快速增殖厭氧氨氧化菌的工藝運行條件與工藝運行 參數。使得運一新型高效脫氮技術能盡快大量運用到實際生產中。
[0049] W上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用W限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，該實現厭氧氨氧化菌的快速 增殖方法為： 基于厭氧氨氧化菌的最大電子轉移能力，在MBR反應器中，接種以硝化污泥和厭氧顆粒 污泥的混污泥，通過逐步縮短污泥停留時間，提高厭氧氨氧化菌最大比增長速率，實現厭氧 氨氧化菌的快速增殖。2. 如權利要求1所述的實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，該實現厭氧氨 氧化菌的快速增殖方法具體為： MBR接種以硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，啟動厭氧氨氧化； 啟動過程中，將污泥停留時間逐步從15天逐步縮短到3天，測定厭氧氨氧化菌最大比增 長速率； 污泥停留時間為3天時，測定厭氧氨氧化菌最大比增長速率，實現厭氧氨氧化菌的快速 增殖。3. 如權利要求2所述的實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，所述實現厭氧 氨氧化菌的快速增殖方法前還需進行厭氧氨氧化菌快速增殖分析，所述的分析包括基于厭 氧氨氧化菌的最大電子轉移能力的分析。4. 如權利要求1-2任意一項所述的實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，硝 化污泥為90 %，厭氧顆粒污泥為10 %。5. 如權利要求2所述的實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于，啟動厭氧氨氧 化方法為： 在MBR中，接種以硝化污泥和厭氧顆粒污泥的混污泥，采用模擬配水進行培養，控制進 水pH為7.5 ± 0.5，經80天完成啟動厭氧氨氧化。6. 如權利要求2所述的實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法，其特征在于， 污泥停留時間逐步從15天逐步縮短到3天，測定厭氧氨氧化菌最大比增長速率方法為： 控制水力停留時間為1天，污泥停留時間為15天，連續培養60天，測定此時厭氧氨氧化菌最 大比增長速率，逐步縮短到3天時，測定厭氧氨氧化菌最大比增長速率。7. 如權利要求1所述實現厭氧氨氧化菌的快速增殖方法的快速增殖裝置，其特征在于， 該實現厭氧氨氧化菌的快速增殖裝置設置有進水筒、蠕動栗、反應器、膜裝置、攪拌機、出水 筒;所述蠕動栗設置有第一蠕動栗和第二蠕動栗;所述第一蠕動栗進口連接進水筒，第一蠕 動栗出口連接反應器設置的進口，反應器設置的出口連接第二蠕動栗的進口，第二蠕動栗 的出口連接出水筒，膜裝置安裝在反應器內，攪拌機插接在膜裝置上。
【文檔編號】C12N1/20GK106011017SQ201610496698
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】吳鵬, 閭剛, 沈耀良, 徐樂中, 王建芳, 陳重軍, 錢飛躍, 梅娟
【申請人】蘇州科技大學