[发明专利]一种通过添加二氧化锰强化厌氧氨氧化菌活性的方法

说明书

本发明提供了一种通过添加二氧化锰强化厌氧氨氧化菌活性的方法：采用上流式厌氧污泥床反应器，以厌氧氨氧化颗粒污泥为接种源，以含有氨氮和亚硝氮的模拟废水为进水，并加入维持微生物生长的无机盐缓冲液和微量元素，在厌氧、避光、温度为35±1℃、进水pH为7.70～7.80、水力停留时间为0.9～1.0h的条件下运行稳定后，通过分阶段递增的方式向反应器进水中加入二氧化锰，培养至反应器污泥活性为接种污泥活性的2.4～2.6倍时即完成培养。依据本发明所述的方法培养出来的厌氧氨氧化颗粒污泥具有活性高，脱氮性能好，较高的微生物浓度等优点。

(一)技术领域

本发明涉及一种强化厌氧氨氧化菌活性的方法，特别涉及一种通过添加二氧化锰粉末强化厌氧氨氧化菌活性的方法。

(二)背景技术

厌氧氨氧化工艺因具有污泥产量少，无需外加有机碳源，温室气体排放量少，运营成本低和脱氮效率高等优点，故被认为是一种创新且有前景的生物脱氮工艺。

厌氧氨氧化菌在海洋沉积物，内陆湖泊和农业土壤等各种自然环境中普遍存在，特别是锰氧化物，由于其具有比表面积大，反应活性高等特殊的物理化学性质，被认为在海洋沉积物的氮循环中起着重要的作用。锰氧化物的氧化还原过程与氮化合物的转化和氮气的生成密切相关。鉴于厌氧氨氧化菌倍增时间长，细胞产量低，且容易流失，对环境条件敏感，易受各类污染物的抑制等劣势成为其推广应用的重要瓶颈。因此，发明一种通过添加二氧化锰粉末强化厌氧氨氧化菌活性的方法十分有必要。本发明经过逐步提高二氧化锰粉末浓度的方法，加速厌氧氨氧化菌的富集过程，从而提高厌氧氨氧化菌活性，同时所培养的颗粒污泥具有脱氮性能好等特点。

(三)发明内容

本发明目的是为了加速厌氧氨氧化菌生长，获得较高的微生物浓度，在培养期间，通过逐步提高二氧化锰粉末的浓度，能够使厌氧氨氧化菌有较高的活性，且脱氮性能高。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种通过添加二氧化锰强化厌氧氨氧化菌活性的方法，所述方法包括以下步骤：

1)采用上流式厌氧污泥床反应器，以厌氧氨氧化颗粒污泥为接种源，以人工配制的含NH₄⁺-N、NO₂^--N的模拟废水为进水，并加入维持微生物生长的无机盐缓冲液和微量元素I、微量元素II；其中，NH₄⁺-N、NO₂^--N分别以NH₄Cl、NaNO₂提供；

2)反应器采用连续流方式运行，先在厌氧、避光、温度为35±1℃、进水pH为7.70～7.80、水力停留时间为0.9～1.0h的条件下运行稳定(优选15～30d)；

3)采用逐步分阶段增加进水中二氧化锰粉末浓度对厌氧氨氧化污泥进行培养，且每阶段二氧化锰粉末浓度增加幅度为前一阶段的1.5～2.5倍，每次调整二氧化锰粉末浓度后培养15～30d，运行至反应器污泥活性为接种污泥活性的2.4～2.6倍时即完成培养；在培养过程中，不同二氧化锰粉末浓度下进水NH₄⁺-N:NO₂^--N物质的量之比为1.0:1.0～1.1。

进一步，所述二氧化锰粉末首次加入进水中的终浓度为1mg·L^-1。

进一步，所述二氧化锰粉末的加入量为1～50mg·L^-1。