[发明专利]一种定向富集不同比例的自养脱氮微生物群的方法

说明书

本发明公开了一种定向富集不同比例的自养脱氮微生物群的方法。本发明能通过简单的培养活污泥后，利用填料特性会加快自养脱氮污泥的形成，更进一步可选择塑造不同类型的脱氮污泥，如形成以氨氧化微生物占优的自养脱氮微生物群，高效完成氨氮转化为亚硝酸盐的工作，以及形成以厌氧氨氧化微生物占优的自养脱氮微生物群，高效完成总氮去除的工作，因此，本发明根据其选择特性设计相应填料与反应装置，定向分段选择自养脱氮微生物，使其在不同的功能填料上进行较高效附着效率，提高其活性，即对氨氧化微生物与厌氧氨氧化微生物进行选择性富集与分离，从而能在微氧条件下去除自然水体、市政污水中的氨氮与总氮污染。

技术领域

本发明属于水处理与环保技术领域，具体涉及一种以磁铁矿、改性沸石定向富集自养脱氮微生物的方法。

背景技术

目前，我国的水环境污染问题受到广泛关注，氨氮、总氮，有机物与新型毒害性污染物的问题层出不穷。在国家新的“水十条”中对沿海地级及以上城市实施总氮排放总量控制要求，使得对水处理的要求提升了一个更高的层次。

对于占水体总氮60％以上的污染物-氨氮而言，来源于各类含氮污染物的降解过程。一般而言，氨氮仅在氨氧化微生物的作用下发生转化，其转化时间与溶解氧浓度相关，其累积往往在污染水体造成进一步的缺氧，缺氧有进一步导致氨氮的累积。此外，氨氮是水体中的营养素，可导致水体富营养化，同时对鱼类及许多水生生物均有毒害性。因此，人们针对氨氮污染的治理进行了广泛的研究。当采用过量曝气的方法去除氨氮后，导致大量氨氮转化为硝酸盐，使水体总氮过高的问题开始浮现。水体脱氮与微量污染物去除主要通过微生物的代谢活动完成。传统微生物总氮的去除过程需要经过氨氧化、硝化再进行反硝化的过程。此过程需要大量曝气将氨氮转化为硝酸盐，然后在有机条件下利用反硝化去除硝酸盐。完全去除需要消耗大量电能与碳源(甲醇)。处理日益严重的氨氮污染，已经让不堪重负的水处理系统能耗剧增，而新型污染物的出现，将进一步加重处理的压力。目前，新型的脱氮技术一直是环境工程研究的前沿。自养脱氮工艺就是其中一种非常具有节能高效的脱氮技术。自养脱氮技术能在缺乏有机碳源的条件下去除氨氮与总氮，大大节省动力能耗与碳源消耗，因此是一种非常有前景的脱氮工艺。因此，开发一种直接适用于小区或农村污水预处理，既能去除醋氨酚又能同步脱除总氮、氨氮的新型节能环保的水处理系统，不仅有利于缓解改善无法截污的城镇水污染现状，也有助于提高水环境的安全，对未来3-5年分散式水处理技术的发展具有重要的意义。

然而，由于自养脱氮微生物群的倍增时间相当长，启动自养脱氮微生物群需要相当长的时间，让其在工程应用受到限制。如何加快其培养过程是工程实用化的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种能在微氧条件下去除自然水体、市政污水中的氨氮与总氮污染的定向富集不同比例的自养脱氮微生物群的方法。

本发明的定向富集不同比例的自养脱氮微生物群的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、填料的改性

磁铁矿填料的改性：将粒径0.5～1cm的磁铁矿用水清洗干净后，再用盐酸浸泡改性，最后用水冲洗盐酸改性后的磁铁矿至pH＝7中性，烘干，得到改性磁铁矿填料；

沸石填料的改性：将粒径0.5-1cm的沸石填料用水清洗干净后，再用盐酸浸泡改性，最后用水冲洗盐酸改性后的沸石填料至pH＝7中性，再用NaOH溶液浸泡改性，最后用水冲洗至pH＝7中性，烘干，得到改性沸石填料；

B、自养脱氮污泥的制备

取VSS浓度大于1mg/L的活性污泥，经过隔除杂质后，沉淀，再用M0培养液置换上清液，连续曝气和搅拌，使其溶解氧为2-3mg/L，当氨氮降解效率达到90％以上，亚硝酸盐累积率达到30％以上时，更换M0培养液继续培养，连续曝气和搅拌，使其溶解氧为2～3mg/L，直至氨氮降解效率达到90％以上，亚硝酸盐累积率达到60％以上，获得污泥A；