[发明专利]一种高效硝化细菌的培养方法

说明书

本发明具体涉及一种高效硝化细菌的培养方法，通过调整反应器的运行筛选和富集具有高效硝化能力的菌种。本发明的特点是在不改变进水水质的情况下，通过缩短曝气时间的方法快速富集到大量硝化细菌，解决了硝化细菌增殖慢含量低的问题，提高反应器负荷和污泥负荷。与固定曝气时间提高进水浓度的培养方法相比，能达到更高的容积负荷和污泥负荷，在同等水质水量条件下可以缩小反应器体积，节省基建费用。利用实际废水对常规活性污泥进行培养，无需额外投加营养物质和微量元素，节省运行成本的同时又便于推广和使用。采用自控装置控制反应器的运行，既节省人力又减少反应器的闲置时间。富集到的硝化细菌，对高氨氮和低氨氮废水都有良好的处理效果。

技术领域

本发明属于水处理应用领域，具体涉及一种高效硝化细菌的培养方法，主要目的是通过调整反应器运行参数，快速富集具有高效硝化能力的硝化细菌，对水中氨氮进行脱除，适用于处理各类含氨氮的工业废水以及生产生活污水。

背景技术

随着社会经济与科技的发展，农药、化肥、工业原料等在生产活动中大量使用，水生态环境逐步恶化。氮素污染物是造成水体污染和富营养化的主要原因之一，因此水体中氮素的去除对于清洁水体具有重要意义。

一般认为，生物脱氮要经过硝化作用和反硝化作用2个过程，而硝化作用主要通过硝化细菌完成。硝化细菌是一类具有硝化作用的化能自养细菌，包括亚硝化菌和硝化菌两个生理菌群。其主要特性是：自养性，生长速率低，好氧性，依附性和产酸性等。由于硝化细菌的上述特点，在一般的污水处理系统中，硝化细菌的含量较低。而硝化细菌是生物硝化中起最主要作用的微生物，污水中硝化细菌的含量与硝化速度成正比关系，因此开发硝化细菌的富集培养技术，提高硝化细菌的产率，在污水处理和环境保护等方面具有重要的意义。CN101240253A公开了一种逐步提高进水浓度富集硝化细菌的方法，但高浓度氨氮的降解需要消耗大量的碱度，不利于用实际废水进行培养。

本发明的目的是提供一种高效硝化细菌的培养方法，可利用实际废水短时间内富集大量高效硝化细菌，培养出的菌种污泥负荷高，氨氮降解速率快，可应用于各类含氨氮的工业废水和生产生活污水。

发明内容

针对常规污水处理系统内硝化细菌含量低、硝化速率慢等问题，结合上述背景技术，本发明提供了一种新思路，主要内容为：一种高效硝化细菌的培养方法。

本发明技术方案如下：

采用序批法对接种污泥进行培养，通过逐步缩短曝气时间的方式对污泥进行筛选和富集。菌种的培养在适配反应器中进行，接种污泥来源为污水处理厂絮状污泥，污泥浓度为3000～10000mg/L；反应器的运行用PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)精准把控，通过编辑PLC的程序控制不同信号的输出，进而控制每个运行阶段的运行时间；一个运行周期包括：进水、曝气、沉淀和排水四个步骤，体积交换比1/10～1/2；曝气时间12h～1.5h，曝气时间最短时，达到最大容积负荷和污泥负荷；曝气时间依据反应器的运行状况，在保证出水氨氮不超过5mg/L，容积负荷提高量不超过40％的条件下适当缩短；采用高氨氮废水对污泥进行驯化，废水水质为：氨氮100～400mg/L，COD 100～800mg/L；反应控制条件为：pH值6.0～9.0，溶解氧3～8mg/L，水温25～30℃。根据污泥增殖情况，每7-15天进行一次排泥，反应器运行30天左右，排出的泥已经具有高效硝化性能。

本发明的进一步改进是：在不改变进水水质的情况下，逐步缩短曝气时间，提高反应器负荷和污泥负荷，污泥在保证溶氧且氮源充足的条件下大量增殖，迅速培养出大量高效硝化细菌。与固定曝气时间提高进水浓度的培养方法相比，能达到更高的容积负荷和污泥负荷，在同等水质水量条件下可以缩小反应器体积，节省基建费用。低碳氮比一方面保证了与硝化细菌共生的异养菌的活性，一方面给自养硝化细菌提供了良好的生长环境。对接种污泥要求不高，各类污水处理厂的絮状污泥皆可作为接种污泥来培养。