[发明专利]通过培养硝化联合菌群对高浓度氨氮废水进行处理的方法

说明书

本发明公开了一种通过培养硝化联合菌群对高浓度氨氮废水进行处理的方法。本发明方法包括：氨氧化菌群的活化，氨氧化菌群菌液的培养，亚硝酸盐氧化菌群的筛选，硝化联合菌群的培养，硝化联合菌群对高浓度氨氮废水的处理。硝化联合菌群在短期内（4d）的氨氮去除效率和速率相比于氨氧化菌群分别提升了41.28%和99.17%，最终的亚硝态氮的去除率提升100%。本发明提出的氨氧化菌群和亚硝酸盐氧化菌群联合培养体系，发挥各类细菌之间的协调作用，在低碳氮比下能更快完成对高浓度氨氮的降解，并使该体系具有强的亚硝酸盐氧化活性，最终处理效果高于单一的氨氧化菌群，为生物法处理富营养化水体或高浓度氨氮废水提供技术支持。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种硝化联合菌群的培养及其对高浓度氨氮废水处理的方法。

背景技术

氨氮污染作为破坏生态系统的重要因素之一，引起了全球性的关注。目前，随着城市化进程的快速发展，铵态氮（NH₄⁺-N）可能会通过化粪池或人为垃圾等渠道迅速进入自然水体。同时，未达标的工业废水、养殖废水的排放及垃圾填埋场不当地填埋方式等，都会导致河流、湖泊，甚至地下水中NH₄⁺-N的增加。研究表明，水体中的NH₄⁺-N是产生富营养化污染的原因之一，高浓度NH₄⁺-N的排放也会提高水体中的分子氨（NH₃）水平，阻碍氧气在鱼鳃内的传递，导致鱼体行动变得迟缓甚至死亡。水体中存在的NH₄⁺-N，在氨氧化菌（ammonia-oxidizing bacteria，AOB）的作用下将被氧化成亚硝酸盐（NO₂^--N），而长期摄入NO₂^--N超标的饮用水则会诱发胃癌和肝癌等。而水中的NO₂^--N还会进一步被亚硝酸盐氧化菌（nitrite-oxidizing bacteria，NOB）氧化成NO₃^--N。饮用含有高浓度NO₃^--N的水同样会致病，如蓝婴综合症。这是一种高铁血红蛋白疾病，其症状表现为皮肤颜色异常、易怒或嗜睡等。由此可知，水体中各种形式的氮都会对水生生物和人体产生负面影响，氮的去除也成为了各国学者长期探讨和研究的课题。

硝化过程（Nitrification）作为水处理中微生物脱氮的第一步，也是决定后续反硝化（Denitrification）脱氮的关键一步。研究发现，污水处理厂中的硝化细菌大多为自养型，它们生长缓慢，受环境变化影响较大，对高有机负荷的抵抗能力不强，同时也无法耐受较高浓度的氨氮和亚硝态氮。而相比于自养型硝化菌，异养型硝化菌具有以下优点：（1）生长速率快，生物量大；（2）具有高硝化能力的同时，还能快速完成对有机物的降解；（3）对极端环境的适应能力强。

此外，许多研究表明，相较于单个菌株，联合菌群在污染物的去除、抗负荷、生境定殖等方面更有优势。菌群可以大大缩短物种间对代谢物、信号分子、遗传物质和防御化合物进行交换的时间与空间，可实现对底物利用的最大化。因此，分离和培养一个具有高硝化功能的联合菌群，并考察它的除氮特征和机制，能够为菌群的生物强化处理应用提供基础。

发明内容

本发明的目的在于通过培养一个具有高硝化活性的联合菌群，对高浓度氨氮废水进行处理的方法，为富营养化水体治理提供新的方案。

本发明提供的通过培养硝化联合菌群，对高浓度氨氮废水进行处理的方法，具体步骤如下：

（1）氨氧化菌群的活化：将氨氧化菌群-甘油混合物从冰箱中取出，溶解后无菌接种于含有氨氧化菌富集培养基中，置于恒温摇床中培养7～10d，即得到活化的氨氧化菌群；