專利名稱：好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的微生物及其保藏信息包括 絲狀酵母Hanse皿la anomala(異常漢遜酵母異常變種，2007-12-19， SCTCC 300237);
Candida tropicalis (熱帶假絲酵母，2006-06-07， CICM Y0239);
Trichosporon cutaneum(皮狀絲孢酵母，2007-12-19， SCTCC 300239);
Candida lipolytics (解脂假絲酵母，2007-07-16， NK 3.00131);
Candida famata (法氏假絲酵母，2007-07-17， NK 3.00136);
Candida catenulate (鏈狀假絲酵母，2006-06-07， CIC頂Y0225);
本發(fā)明涉及的霉菌及其保藏信息包括Penicillium citri皿m(桔青霉，2007-07-19， NK 3.00057);
Aspergillus Niger (黑曲霉，1985-06-20， NK 3.00046);
Fusarium oxysporum(尖孢鐮刀霉，2008-12-26， NK 3. 00069)。
本發(fā)明涉及的放線菌及其信息包括 Str印tomyces cellulolyticus (解纖維素鏈霉菌，大連輕工業(yè)學(xué)院在研究纖維素 降解過(guò)程中篩選出的一種能徹底分解纖維素的菌株，刊登在Int. J. Syst. Bact. ， 1997,47 : 443-445上)。 上述微生物及霉菌均保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心。 本發(fā)明能夠有效加速好氧顆粒污泥的形成，使其培養(yǎng)周期由對(duì)照不加功能菌群的 一個(gè)月縮短為一個(gè)星期，污泥濃度提高20-100 % ，且所培養(yǎng)的顆粒污泥具有良好的同步脫 氮除碳效能，在進(jìn)水COD與氨氮濃度分別為800mg/L和160mg/L，水力停留時(shí)間為8h的條件 下，可實(shí)現(xiàn)95% C0D及98X氨氮的同步去除，其總氮去除率也達(dá)90X以上。采用該方法啟 動(dòng)的顆粒污泥序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器歷時(shí)三年，顆粒污泥依然穩(wěn)定存在，對(duì)進(jìn)水碳氮 的去除率穩(wěn)定在95±1% (COD)及98±2.5% (氨氮)。相比于傳統(tǒng)的脫氮除碳工藝，由于 工藝的簡(jiǎn)化，其占地面積節(jié)省50 %以上，基建投資及運(yùn)行費(fèi)用同比減少約50 % ，且出水水 質(zhì)明顯提高，這對(duì)于目前困擾我國(guó)水環(huán)境質(zhì)量改善的碳氮污染具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。 實(shí)施例1 在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器內(nèi)接種1L普通活性污泥，同時(shí)投入 50mL混合功能性絲狀真菌菌液，該功能性絲狀真菌液包括絲狀酵母Hanse皿la anomala、 C肌did3tropic3lis、 Trichosporon cuteneum、 CMidida lipolytics Caridida f咖ata、 Candidacate皿late， 霉 菌Penicilli咖 citri皿m、 Aspergillus Niger、 Fusari咖 oxysporum及放線菌Str印tomyces cellulolyticus (分別采用麥芽汁培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培 養(yǎng)基及察氏培養(yǎng)基在28-35°C的振蕩培養(yǎng)箱中以100-200rpm的振蕩速率培養(yǎng)24h至菌液濃 度總合達(dá)到109個(gè)/1，而后按絲狀酵母、霉菌及放線菌的體積比為6 : 2 : l混配而成)。 以模擬人工廢水為基質(zhì)進(jìn)行好氧顆粒污泥馴化培養(yǎng)，通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)的好/厭氧條件、曝氣 速率、運(yùn)行周期、有機(jī)負(fù)荷等操作參數(shù)(控制序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器運(yùn)行周期為6h，其 中好氧5h厭氧lh，污泥負(fù)荷為0. 5gC0D/gMLSS， D0為1. 5mg/L進(jìn)行馴化培養(yǎng))，經(jīng)一個(gè)星期 的運(yùn)行即完成了序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器內(nèi)污泥的顆?；M(jìn)程。
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所述的活性污泥取自城市污水處理廠的曝氣池，其組分及含量包括中間埃希氏菌10 % 、生枝動(dòng)膠菌5 % 、芽孢桿菌5 % 、大腸桿菌5 % 、假單胞菌約5 % 、產(chǎn)堿桿菌約5 % 、
黃桿菌1%、產(chǎn)氣氣桿菌1%，該活性污泥的用量為序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器的容積的20%。 對(duì)比于不投加功能性微生物菌的序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器，該序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器所培養(yǎng)的顆粒污泥具有形成時(shí)間短、外形規(guī)則、結(jié)構(gòu)緊密、微生物種群豐富、生物活性高等諸多優(yōu)勢(shì)，其MLSS、沉降速率、降解活性分別提高了約100% 、50%和50% ，尤其值得關(guān)注的是其降解木質(zhì)素、纖維素、苯酚等難降解基質(zhì)的生物活性遠(yuǎn)高于對(duì)照樣(約為對(duì)照樣的250% )。
實(shí)施例2 在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器內(nèi)接種1L普通活性污泥，同時(shí)投入20mL混合功能性絲狀真菌菌液，該功能性絲狀真菌液包括絲狀酵母Hanse皿la anomala、CMidid3tropicalis、 Trichosporon cut肌eum、 C肌did3 lipolytics CMidida f咖ata、Candidacate皿late， 霉 菌Penicilli咖 citri皿m、 Aspergillus Niger、 Fusari咖oxysporum及放線菌Str印tomyces cellulolyticus ;分別采用麥芽汁培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培養(yǎng)基及察氏培養(yǎng)基在28-35t:的振蕩培養(yǎng)箱中以100-200rpm的振蕩速率培養(yǎng)24h至菌液濃度總合達(dá)到109個(gè)/1，而后按絲狀酵母、霉菌及放線菌的體積比為8 : 1 : l混配而成。以模擬人工廢水為基質(zhì)進(jìn)行好氧顆粒污泥馴化培養(yǎng)，通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)的好/厭氧條件(運(yùn)行周期中好/厭氧時(shí)間)、曝氣速率、運(yùn)行周期、有機(jī)負(fù)荷等操作參數(shù)(控制序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器運(yùn)行周期為12h，其中好氧9h厭氧3h，污泥負(fù)荷為0. 6gC0D/gMLSS，D0為2. 5mg/L進(jìn)行馴化培養(yǎng))，經(jīng)兩個(gè)星期的運(yùn)行即完成了序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器內(nèi)污泥的顆?；M(jìn)程。 所述的活性污泥取自城市污水處理廠的曝氣池，其組分及含量包括中間埃希氏菌20%、生枝動(dòng)膠菌10%、芽孢桿菌10%、大腸桿菌10%、假單胞菌約10%、產(chǎn)堿桿菌約10%、黃桿菌5%、產(chǎn)氣氣桿菌5%，該活性污泥的用量為序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器的容積的30%。 對(duì)比于不投加功能性微生物菌菌的序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器，該序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器所培養(yǎng)的顆粒污泥具有形成時(shí)間短、外形規(guī)則、結(jié)構(gòu)緊密、微生物種群豐富、生物活性高等諸多優(yōu)勢(shì)，其MLSS、沉降速率、降解活性分別提高了約20 % 、40 %和20 % ，尤其值得關(guān)注的是其降解木質(zhì)素、纖維素、苯酚等難降解基質(zhì)的生物活性遠(yuǎn)高于對(duì)照樣(約為對(duì)照樣的170% )。
實(shí)施例3 在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器內(nèi)接種1L普通活性污泥，同時(shí)投入80mL混合功能性絲狀真菌菌液，該功能性絲狀真菌液包括絲狀酵母Hanse皿la anomala、C肌did3tropic3lis、 Trichosporon cutene咖、CMidida lipolytics C肌did3 f咖ate、Candidacate皿late， 霉 菌Penicillium citri皿m、 Aspergillus Niger、 Fusari咖oxysporum及放線菌Str印tomyces cellulolyticus (分別采用麥芽汁培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培養(yǎng)基及察氏培養(yǎng)基在28-35°C的振蕩培養(yǎng)箱中以100-200rpm的振蕩速率培養(yǎng)24h至菌液濃度總合達(dá)到109個(gè)/1，而后按絲狀酵母、霉菌及放線菌的體積比為5 : 3 : 2混配而成)。
6以模擬人工廢水為基質(zhì)進(jìn)行好氧顆粒污泥馴化培養(yǎng)，通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)的好/厭氧條件(運(yùn)行周期中好/厭氧時(shí)間)、曝氣速率、運(yùn)行周期、有機(jī)負(fù)荷等操作參數(shù)(控制序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器運(yùn)行周期為8h，其中好氧6h厭氧2h，污泥負(fù)荷為0. 7gC0D/gMLSS，D0為3. 0mg/L進(jìn)行馴化培養(yǎng))，經(jīng)10天的運(yùn)行即完成了序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器內(nèi)污泥的顆?；M(jìn)程。 所述的活性污泥取自城市污水處理廠的曝氣池，其組分及含量包括中間埃希氏菌15 % 、生枝動(dòng)膠菌8 % 、芽孢桿菌8 % 、大腸桿菌8 % 、假單胞菌約8 % 、產(chǎn)堿桿菌約8 % 、黃桿菌3%、產(chǎn)氣氣桿菌3%，該活性污泥的用量為序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器的容積的25%。 對(duì)比于不投加功能性微生物菌菌的序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器，該序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器所培養(yǎng)的顆粒污泥具有形成時(shí)間短、外形規(guī)則、結(jié)構(gòu)緊密、微生物種群豐富、生物活性高等諸多優(yōu)勢(shì)，其MLSS 、沉降速率、降解活性分別提高了約70 % 、 30 %和40 % ，
其降解木質(zhì)素、纖維素、苯酚等難降解基質(zhì)的生物活性同樣遠(yuǎn)高于對(duì)照樣(約為對(duì)照樣的210% )。
權(quán)利要求
一種好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟第一步，將絲狀酵母、霉菌及放線菌分別采用麥芽汁培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培養(yǎng)基及察氏培養(yǎng)基培養(yǎng)構(gòu)建為功能性絲狀真菌菌群；第二步，啟動(dòng)內(nèi)含活性污泥的序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器，以微生物量計(jì)向序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器中投加功能性絲狀真菌菌群，使序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器中活性污泥與功能性絲狀真菌菌群體積比為100∶2-8，然后控制序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器制備獲得好氧顆粒污泥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，其特征是，所述的培養(yǎng)構(gòu)建 為功能性絲狀真菌菌群是指在28-35t:的振蕩培養(yǎng)箱中以100-200rpm的振蕩速率培養(yǎng) 24h至菌液濃度總合達(dá)到109個(gè)/L，而后按5-8 : 1-3 : 1_2體積比混配，制成功能性絲狀 真菌菌群。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，其特征是，所述的絲狀酵母 為絲狀酵母的異常漢遜酵母異常變種、熱帶假絲酵母、皮狀絲孢酵母、解脂假絲酵母、法氏 假絲酵母或鏈狀假絲酵母中的一種或其組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，其特征是，所述的霉菌為桔 青霉菌、黑曲霉菌或尖孢鐮刀霉菌中的一種或其組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，其特征是，所述的放線菌為 解纖維素鏈霉菌。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，其特征是，所述的麥芽汁培 養(yǎng)基為未加啤酒花的發(fā)酵啤酒原料經(jīng)稀釋至12 brix。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，其特征是，所述的察氏培養(yǎng) 基的組分及其含量為蔗糖30g/L、NaN032g/L、K2HP04lg/L、MgS04 7H20 0. 5g/L、KCl 0. 5g/ L以及FeS04 7H20 0. lg/L，該察氏培養(yǎng)基的pH為7. 0 7. 2。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，其特征是，所述的高氏一號(hào) 培養(yǎng)基的組分及其含量為可溶性淀粉20g/L、KN03lg/L、K2HP040. 5g/L、MgS04 7H20 0. 5g/ L、 NaCl 0. 5g/L和FeS040. 01g/L，該高氏一號(hào)培養(yǎng)基的pH為7. 2 7. 4。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，其特征是，所述的控制序 批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器制備是指設(shè)置控制序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器的運(yùn)行周期 為4h-12h，運(yùn)行周期內(nèi)好氧曝氣時(shí)間與厭氧攪拌時(shí)間的比例約為4-6 : l，污泥負(fù)荷為 0. 5-0. 7gC0D/gMLSS， DO為0. 5-3. 0mg/L進(jìn)行馴化培養(yǎng)，經(jīng)7至20天培養(yǎng)得到優(yōu)化后的好 氧顆粒污泥。
全文摘要
一種環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的好氧顆粒污泥穩(wěn)定性優(yōu)化方法，包括構(gòu)建功能性絲狀真菌菌群；啟動(dòng)序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器，以微生物量計(jì)向序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器中投加功能性絲狀真菌菌群，使序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器中活性污泥與功能性絲狀真菌菌群體積比為100∶2-8然后控制序批式好氧顆粒污泥反應(yīng)器制備獲得好氧顆粒污泥。本發(fā)明簡(jiǎn)化操作工藝，減少了基建投資及運(yùn)行費(fèi)用且出水水質(zhì)明顯提高。
文檔編號(hào)C02F3/12GK101698534SQ20091030956
公開(kāi)日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者王志平, 蔡偉民, 蔡俊 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)