[发明专利]上流式厌氧污泥床反应器快速培养厌氧氨氧化菌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及厌氧氨氧化菌的培育，特别涉及一种上流式厌氧污泥床反应器快速培养厌氧氨氧化菌的方法。

背景技术

随着工农业的发展和人们生活水平的提高，氮素的污染日益加剧，已成为水环境污染主要因素之一。许多国家对废水排放标准中氮的要求日趋严格，因此，废水生物脱氮技术的研究和开发受到人们的重视。但传统的生物脱氮技术都普遍存在着基建投资和运行费用较高、运行控制复杂、流程长、氧耗大、脱氮效果较低等缺陷。研究人员长期以来一直在积极探索和开发新型的生物脱氮工艺，以便能快速、高效去除废水中的氨氮。由此，一种新型的、有前景的、低成本的污水脱氮新工艺——厌氧氨氧化(ANAMMOXANaerobic AMMonia OXidation)生物脱氮技术应运而生。厌氧氨氧化(ANAMMOX)是在厌氧条件下以NO₂^-作为电子受体，利用自养型细菌(ANAMMOX细菌)将氨直接氧化为氮气(N₂)实现脱氮的工艺。ANAMMOX细菌属于Planctomycetales，并且命名为Candidatus Brocasia anammoxidans。Candidatus B.anammoxidans生长速率慢，据报道，在pH值为8.0、40℃的条件下，其倍增期为11天，ANAMMOX细菌驯化时间及反应器启动时间长，平均为100天～150天。因此，ANAMMOX细菌生长缓慢、驯化时间长、处理效率低、反应器运行不稳定等缺点限制了厌氧氨氧化技术在废水脱氮处理中的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题，提出一种厌氧氨氧化细菌驯化技术，以缩短厌氧氨氧化细菌驯化时间，通过提供ANAMMOX细菌生长最佳环境，使微生物快速繁殖、富集，在脱氮过程中发挥最大的活性，提高反应器处理效率及反应器运行稳定性。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种上流式厌氧污泥床—生物膜反应器快速培养厌氧氨氧化菌的方法，包括如下步骤和工艺条件：

(a)在UASB反应器内挂膜，保留所富集的微生物；选取垃圾填埋场处理渗滤液SBR工艺中的活性污泥为接种污泥，接种的污泥量为反应器有效容积的45～65％，在驯化厌氧氨氧化菌前通入氮气驱除反应器内的溶解氧；

(b)采用恒温循环水浴控制反应区温度保持在32±1℃；

(c)采用人工合成废水，废水组分包括NH₄Cl、NaNO₂、280～320mg/LMgSO₄、28～32mg/L KH₂PO₄、13～140mg/L CaCl₂、480～520mg/L NaHCO₃以及每升废水中含0.8～1.2ml微量元素I和0.8～1.2ml微量元素II，废水中NH₄⁺-N和NO₂^--N的质量比控制为1∶1.0～1∶1.6；微量元素I包含4800～5200mg/L FeSO₄，微量元素II包含13～15mg/L H₃BO₄、420～450mg/LZnSO₄·7H₂O、220～250mg/L CoCl₂·6H₂O、950～1000mg/L MnCl₂·4H₂O、220～250mg/L CuSO₄·5H₂O和180～200mg/L NiCl₂·6H₂O，所有药品均为分析纯。

(d)通过添加NaHCO₃调节进水的pH为7.4～7.8；驯化系统密闭，出水管及排气管均通过各自的水封装置。

所述接种污泥为红褐色，普通光学显微镜镜检显示污泥结构细碎，有钟虫、楯纤虫和轮虫，丝状菌少，MLSS为50～60g/L。

所述接种的污泥量为反应器有效容积的60～70％。

所述的恒温循环水浴控制反应区温度控制是将反应区设计为套筒式，通过套筒中的热水循环保持恒温，从反应器上部插入一根水银温度计达到反应区中部，实时观测反应区温度，及时根据天气状况调整恒温水浴的运行参数。