[发明专利]适用于同步硝化反硝化系统的脱氮微生物培养方法

说明书

本发明公开了一种适用于同步硝化反硝化系统的脱氮微生物培养方法。该方法包括：（1）在曝气反应器内加入微生物初始培养液，在不接种微生物的情况下，确定培养体系DO浓度的上限值以及相应的曝气量；（2）接种硝化细菌和反硝化细菌；（3）脱氮微生物的培养分为有氧和缺氧两个阶段；其中通过DO浓度控制补料系统Ⅰ的启动和关闭以及补料系统Ⅱ的开启，通过ORP值控制补料系统Ⅱ的关闭以及曝气系统的开启，有氧和缺氧两个阶段交替进行，直至培养结束。本发明方法不但实现了硝化细菌和反硝化细菌的共同自动控制培养，而且菌体生长繁殖速度快，所获得的菌体活性高，应用过程中可以快速适应不良环境。

技术领域

本发明属于环境微生物领域，具体地说涉及一种适用于同步硝化反硝化系统的脱氮微生物培养方法。

背景技术

脱氮微生物包括硝化细菌和反硝化细菌两类。其中硝化细菌以氧为电子受体首先将氨氮转化为硝态氮，然后反硝化菌以有机物为电子供体再将硝态氮还原为氮气。通常情况下硝化细菌和反硝化细菌需要在不同的溶解氧条件下发挥作用，其中缺氧或者厌氧条件会抑制硝化细菌的硝化作用，有氧条件会抑制反硝化细菌的进一步脱氮，因此无论是采用厌氧好氧（AO）活性污泥工艺还是序列间歇式（SBR）活性污泥工艺运行的污水处理场，氨氮和总氮的去除效果并不理想。

同步硝化反硝化（SND）脱氮可以在同一反应器中同时进行硝化脱氨氮和反硝化脱总氮，这一新型生物脱氮工艺能有效地保持反应器中pH稳定，减少或取消碱度的投加；减少传统反应器的容积、节省基建费用；仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲，SND能够降低实现硝化反硝化所需的时间；节省曝气量、进一步降低能耗。这一工艺符合目前大力提倡的节能减排要求，成为污水处理领域的研究热点。

随着同步硝化反硝化工艺的深入研究，具有好氧反硝化特性的异养硝化细菌的发现从理论上进一步增加了污水硝化与反硝化在一个单元内同步进行的可能性，但如何使同步硝化反硝化系统的脱氮微生物能够稳定高效，还需要深入研究和探讨。

CN201510802694.5公开了一种功能强化脱氮微生物的富集培养方法，虽然能够同时收获硝化细菌和反硝化菌，但是这两类微生物是在不同的反应器内进行培养。

CN201310296747.1公开了一种耐低温异养同步硝化反硝化菌剂的富集及其污水缺氧脱氮应用，虽然实现了好氧硝化异养反硝化细菌在低温条件下活性的维持和稳定，在缺氧条件下具有很高的总氮去除率，但是所富集的菌剂中主要是异养硝化菌，使其应用受限。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于同步硝化反硝化系统的脱氮微生物培养方法。本发明方法不但实现了硝化细菌和反硝化细菌的共同自动控制培养，而且菌体生长繁殖速度快，所获得的菌体活性高，应用过程中可以快速适应不良的环境，解决了实际应用过程中经常受抑制，硝化和反硝化效率低的难题。

本发明提供了一种适用于同步硝化反硝化系统的脱氮微生物培养方法，包括：

（1）在曝气反应器内加入微生物初始培养液，在不接种微生物的情况下调整曝气量进行曝气，直到DO浓度不再增加，由此确定培养体系DO浓度的上限值DOmax以及相应的曝气量Q；

（2）接种富含硝化细菌和反硝化细菌的活性污泥；

（3）脱氮微生物的培养分为有氧和缺氧两个阶段交替进行；

（i）在有氧阶段，当培养体系内溶解氧浓度上升到50%-70%DOmax，启动补料系统Ⅰ，补料系统Ⅰ启动后，当DO浓度下降20-40个百分点时停止补料系统Ⅰ，直到DO浓度达到最低值记为DOtop；