专利名称：一种激活、富集亚硝酸盐菌的方法
技术领域：
本发明涉及环保技术领域，是一种激活、富集亚硝酸盐菌，使废水亚硝酸盐积累的方法。
背景技术：
亚硝化型脱氮是一种新型的生物脱氮技术，其特征是在好氧条件下，将废水中氨氮(NH4-N)氧化为亚硝酸盐氮(NO2-N)，即硝化过程仅进行到亚硝化阶段。
传统的生物好氧硝化包括亚硝化和完全硝化两个步骤，氨氮被转化为硝态氮。反应式如下
由上式可知，1mgNH4+-N完全硝化，需耗氧4.57mg，需要消耗碱7.14mg(以CaCO3计)。
与传统的完全硝化技术相比，亚硝化技术具有以下优点(1)硝化反应只进行到亚硝化阶段，使曝气能耗降低。1mgNH4+-N亚硝化只耗氧3.43mg，节省能耗25％。
(2)亚硝化结合后续的反硝化，比常规的完全硝化——反硝化脱氮工艺节省有机碳源约40％。
大量的研究证明，亚硝化脱氮过程正常进行的关键是保持上式(1)反应，而抑制式(2)反应。因此，加速亚硝酸菌的富集、快速生长并使其占优势是需要解决的关键技术问题。目前常用的抑制硝酸盐菌、使废水亚硝酸盐积累的方法存在以下主要问题(1)由于硝酸盐菌对游离氨等抑制因素的逐渐适应性，不能保证反应装置长期稳定的亚硝化。
(2)运行控制措施复杂。
发明内容
本发明的目的，是利用亚硝酸盐菌氧化氨氮的过程是一种金属酶催化的生物反应的原理，提供一种有效的激活、培养亚硝酸盐菌方法，克服常规亚硝化方法存在的缺陷。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提出一种激活、富集亚硝酸盐菌的方法，是以好氧活性污泥作为菌种，以氨氮废水作为培养液，在反应装置中连续投加一定浓度的二价铜离子(Cu2+)，同时在好氧条件下培养微生物，微生物系统的亚硝化活性逐步增强，活性污泥中的亚硝酸盐菌不断富集，即可实现亚硝化反应。
所述的方法，其一个反应周期包括下列步骤f)将种泥投入反应装置；g)向反应装置内输入含有一定浓度二价铜离子(Cu2+)的生活污水，组成泥水混合液；h)进行曝气、好氧培养；i)曝气反应结束后，泥水混合液静沉；j)排出上清液。
所述的方法，其所述二价铜离子(Cu2+)的浓度为0.5~1.5mg/L。
所述的方法，其所述反应装置中泥水混合液的污泥浓度为MLSS＝2000~3000mg/L。
本发明方法具有如下优点(1)微生物培养周期短，省时，反应装置可保证长期稳定的亚硝化。
(2)操作方法简单，运行简便。
(3)特别是对于氨氮浓度低、不能对硝酸盐菌形成稳定抑制的废水，该方法能有效快速地富集活性污泥中的亚硝酸盐菌，实现亚硝化。
图1本发明方法采用的反应装置示意图。
具体实施例方式
本发明方法采用的反应装置见附图1。反应装置1为一封闭体，在反应装置1容腔内，上部设有进水管5和液位控制装置8，液位控制装置8位于进水管5下方；底部设有进气管6，进气管6内端头固接有曝气头2。位于液位控制装置8下方，侧壁上设有排水管7，排水管7通道中装有排水阀4。
反应装置1采用SBR运行方式，即在一个装置中完成进水、曝气、沉淀和排水四个步骤。将种泥(好氧活性污泥)投入反应装置1，含有一定二价铜离子(Cu2+)浓度的废水从上部进水管5进入反应装置1，达到控制液位后，由液位控制装置8关闭进水管5，停止进水，废水和种泥在泥水混合液反应区3中充分混合，再通过进气管6经曝气头2给气，进行生物好氧反应，曝气反应结束后，泥水混合液静沉，然后打开排水阀4，由排水管7将上清液排出。然后进行下一个反应周期。种泥的投加量使反应装置1中混合液的污泥浓度达到MLSS＝2000~3000mg/L；二价铜离子(Cu2+)的投加量使反应装置泥水混合液中二价铜离子(Cu2+)的浓度达到0.5~1.5mg/L。反应过程中不用控制氨氮负荷、溶解氧、温度和pH等条件。
实施例1使用如图1所示反应装置1。
以常规处理生活污水的好氧活性污泥作为菌种，通入含有一定浓度二价铜离子(Cu2+)的生活污水，污泥浓度为2600mg/L，二价铜离子(Cu2+)的浓度达到1mg/L左右，进行好氧培养，培养结果如下表所示。从该结果可看出，通过投加二价铜离子(Cu2+)的连续培养，活性污泥中亚硝酸盐菌所占比例不断提高，亚硝化率也逐渐上升，亚硝酸盐菌得到富集；同时微生物对有机物(CODcr)的降解能力未受影响。
权利要求
1.一种激活、富集亚硝酸盐菌的方法，其特征在于以好氧活性污泥作为菌种，以氨氮废水作为培养液，在反应装置中连续投加二价铜离子(Cu2+)，同时在好氧条件下培养微生物，微生物系统的亚硝化活性逐步增强，活性污泥中的亚硝酸盐菌不断富集，即可实现亚硝化反应。
2.如权力要求1所述的方法，其特征在于一个反应周期包括下列步骤a)将种泥投入反应装置；b)向反应装置内输入含有二价铜离子(Cu2+)的生活污水，组成泥水混合液；c)进行曝气、好氧培养；d)曝气反应结束后，泥水混合液静沉；e)排出上清液。
3.如权力要求1或2所述的方法，其特征在于所述二价铜离子(Cu2+)的浓度为0.5~1.5mg/L。
4.如权力要求2所述的方法，其特征在于所述反应装置中泥水混合液的污泥浓度为MLSS＝2000~3000mg/L。
全文摘要
本发明涉及一种激活、富集亚硝酸盐菌，涉及环保技术。使废水稳定亚硝化的方法。即以好氧活性污泥作为菌种，以氨氮废水作为培养液，在反应装置中连续投加一定浓度的二价铜离子(Cu
文档编号C02F3/12GK1769419SQ20041008860
公开日2006年5月10日 申请日期2004年11月5日 优先权日2004年11月5日
发明者梁祝, 刘俊新 申请人:中国科学院生态环境研究中心, 贵州省环境科学研究设计院