[实用新型]一种低温硝化细菌富集培养装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水产养殖和污水处理技术领域，涉及一种低温硝化细菌富集培养装置，适用于低温硝化细菌的小规模富集培养及培养过程研究，培养出的低温硝化细菌可用于低温环境下水体中(包括水产养殖系统和污水处理系统)氨和亚硝酸盐的去除。

背景技术

氮素是造成水体污染的重要因素之一，目前多采用生物法去除。在处理过程中，氨氮在硝化细菌的作用下被转化为硝态氮，后者进一步被反硝化细菌转化为游离氮气，其中硝化过程是生物脱氮的限制性步骤。硝化细菌包括氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌两个类群，其中氨氧化细菌(AOB)能将氨转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐氧化细菌(NOB)则进一步将亚硝酸盐转化为硝酸盐。氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌属化能自养型，利用氧化无机氮作为能量来源，利用二氧化碳做碳源，具有生长繁殖速度慢，好氧，附着生长，对溶解氧、温度、pH、光照等外界因素变化敏感等特性。多数硝化细菌的最适作用温度范围在25～30℃，当温度降至20℃以下时，其硝化性能会急剧下降。但在部分水产养殖系统和冬季污水处理系统中，水体温度经常低于20℃。因此，富集培养在低温条件下具有较高硝化能力的低温硝化细菌，对生物脱氮具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有装置存在的缺点，寻求一种低温硝化细菌培养装置，该装置适用于低温硝化细菌的小规模富集培养及培养过程研究，培养出的低温硝化细菌可用于低温环境下水体中(包括污水处理系统和水产养殖系统)氨和亚硝酸盐的去除。

本实用新型的技术方案如下：

一种低温硝化细菌富集培养装置，包括冷却系统、培养系统和监测系统；冷却系统包括水槽(1)、循环泵(9)和冷水机(2)，培养系统包括搅拌器(3)、曝气泵(4)、氨氧化细菌培养容器(5)和亚硝酸盐氧化细菌培养容器(6)，监测系统包括pH计(7)和溶解氧仪(8)；水槽(1)底部设有循环泵(9)，循环泵(9)通过连通管(10)与冷水机(2)的入水口连接，冷水机(2)的出水口接出水管(11)，出水管(11)通向水槽(1)；氨氧化细菌培养容器(5)和亚硝酸盐氧化细菌培养容器(6)置于水槽(1)内，搅拌器(3)位于水槽(1)外侧，搅拌器(3)的搅拌桨深入至氨氧化细菌培养容器(5)和亚硝酸盐氧化细菌培养容器(6)中；曝气泵(4)的曝气头固定在氨氧化细菌培养容器(5)和亚硝酸盐氧化细菌培养容器(6)内；pH计(7)和溶解氧仪(8)固定在氨氧化细菌培养容器(5)和亚硝酸盐氧化细菌培养容器(6)内。

所述的低温硝化细菌富集培养装置，所述水槽(1)上设置外盖；所述水槽(1)及其外盖均由不透光材料制成，或者由有机玻璃黏贴不透光的纸制成。

所述的低温硝化细菌富集培养装置，所述水槽(1)容积为150L；所述氨氧化细菌培养容器(5)和亚硝酸盐氧化细菌培养容器(6)的容积均为5L。

使用本实用新型装置时，通过向培养容器中投加铵盐或亚硝酸盐，创造出一个适合低温硝化细菌生长的环境，实现低温硝化细菌的富集培养。具体包括如下步骤：

1、水槽内注入自来水，控制水位略低于培养容器；启动循环泵和冷水机，实现自来水的冷却，控制温度在16～18℃。

2、向培养容器中加入5％-10％(V：V)泥沙、泥土或者活性污泥作为硝化细菌的种子和附着载体，然后加入适量硝化细菌培养液。氨氧化细菌培养液由磷酸二氢钠0.25g、硫酸锰0.01g、磷酸氢二钾0.75g、硫酸镁0.03g、碳酸钙5g溶解于1000mL蒸馏水中配置而成；亚硝酸盐氧化细菌培养溶液由硫酸镁0.03g、硫酸锰0.01g、磷酸氢二钾0.75g、碳酸钠1g、磷酸二氢钾0.25g、碳酸钙1g溶解于1000mL蒸馏水中配置而成。

3、如果要培养氨氧化细菌，则向培养容器中加入铵盐试剂，铵盐试剂为氯化铵、硫酸铵或碳酸铵，使氨氮含量为20mg/L；如果培养亚硝酸盐氧化细菌，向培养容器中加入亚硝酸盐试剂，亚硝酸盐试剂为亚硝酸钠或亚硝酸钾，使亚硝酸盐氮含量为20mg／L；

4、将培养容器放入水槽中，启动搅拌器，控制适宜的搅拌器转速，使硝化细菌种子和营养液充分混合均匀；