[发明专利]一种应用裂解气厌氧反硝化的方法

说明书

本发明提供了一种应用裂解气厌氧反硝化的方法，在厌氧反应器中装入含有硝态氮的污水，加入预先富集的厌氧菌群，连续通入裂解气，进行厌氧发酵。该方法能有效将污水中硝态氮反硝化成氮气，成本低。

技术领域

本发明涉及一种应用裂解气厌氧反硝化的方法，属于微生物技术领域。

背景技术

能源是维持人类生活和促进社会经济发展的重要基础之一。随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注，采用可再生能源取代化石能源是当前关注和研究热点。而通过光合作用合成的生物质是惟一可再生并可替代化石能源的资源。例如：当前我国可利用的生物质达到209亿吨，相当于5.8亿吨标准煤。生物质的利用方法包括：化学方法和生物方法。生物质利用的主要化学方法之一是首先通过热化学方法将其气化生产裂解气 (包括CO、H₂和CO₂等)，而后通过费托合成技术将该合成气转换成燃料以及其他化工原料或者产品。不过，反应温度高、合成气成分复杂导致催化剂失活等诸多不利因素限制了化学方法的广泛应用。

生物技术具有操作条件要求温和、底物利用速率快等优势。混合菌群直接利裂解气作为底物，可以合成包括乙酸、丁酸和乙醇等产物在内的脂肪酸和生物燃料等。由于合成气中CO和H₂等在水中的溶解度较低，目前微生物利用裂解气的运行模式主要采用序批式反应器(SBR)，并通过其高搅拌速率、合成气内循环等方式促进CO和H₂等在水中溶解以利于微生物利用。最近，以中空纤维膜为载体的反应器(HMR)也被用于裂解气的利用。

污水中存在硝酸盐等需要被降解转化的污染物质，目前主要通过在好氧条件下外加有机碳源的方式提供电子供体去除，这增加了污水处理厂的运行成本，并且导致异养菌群的大量滋生。

发明内容

本发明提供了一种应用裂解气厌氧反硝化的方法，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种应用裂解气厌氧反硝化的方法，在厌氧反应器中装入含有硝态氮的污水，加入预先富集的厌氧菌群，连续通入裂解气，进行厌氧发酵。

作为进一步改进的，所述厌氧反应器为序批式厌氧反应器或中空纤维膜反应器。

作为进一步改进的，所述硝态氮的污水含有20～100mg/L N-NO₃^-。

作为进一步改进的，所述厌氧菌群的富集方法包括以下步骤：

S1：取污泥，过铁筛，用厌氧培养基悬浮，振荡混合均匀，离心去上清，重复以上操作若干次；

S2：将步骤S1得到的污泥接种于厌氧反应器中，加入厌氧培养基，加入硝酸钠，通入过量的氮气和二氧化碳的混合气体，密封厌氧反应器并抽真空，真空度在-0.1MPa以下，连续通入裂解气，在温度为34～36℃的条件下培养90～110天，进行厌氧菌群富集；

作为进一步改进的，所述污泥为剩余污泥。

作为进一步改进的，在步骤S1中，所述铁筛为200目铁筛；所述离心为5500～6500rpm离心4～6min。