专利名称：好氧颗粒污泥稳定性优化方法
技术领域：
本发明涉及的微生物及其保藏信息包括 丝状酵母Hanse皿la anomala(异常汉逊酵母异常变种，2007-12-19， SCTCC 300237);
Candida tropicalis (热带假丝酵母，2006-06-07， CICM Y0239);
Trichosporon cutaneum(皮状丝孢酵母，2007-12-19， SCTCC 300239);
Candida lipolytics (解脂假丝酵母，2007-07-16， NK 3.00131);
Candida famata (法氏假丝酵母，2007-07-17， NK 3.00136);
Candida catenulate (链状假丝酵母，2006-06-07， CIC頂Y0225);
本发明涉及的霉菌及其保藏信息包括Penicillium citri皿m(桔青霉，2007-07-19， NK 3.00057);
Aspergillus Niger (黑曲霉，1985-06-20， NK 3.00046);
Fusarium oxysporum(尖孢镰刀霉，2008-12-26， NK 3. 00069)。
本发明涉及的放线菌及其信息包括 Str印tomyces cellulolyticus (解纤维素链霉菌，大连轻工业学院在研究纤维素 降解过程中筛选出的一种能彻底分解纤维素的菌株，刊登在Int. J. Syst. Bact. ， 1997,47 : 443-445上)。 上述微生物及霉菌均保藏于中国典型培养物保藏中心。 本发明能够有效加速好氧颗粒污泥的形成，使其培养周期由对照不加功能菌群的 一个月縮短为一个星期，污泥浓度提高20-100 % ，且所培养的颗粒污泥具有良好的同步脱 氮除碳效能，在进水COD与氨氮浓度分别为800mg/L和160mg/L，水力停留时间为8h的条件 下，可实现95% C0D及98X氨氮的同步去除，其总氮去除率也达90X以上。采用该方法启 动的颗粒污泥序批式好氧颗粒污泥反应器历时三年，颗粒污泥依然稳定存在，对进水碳氮 的去除率稳定在95±1% (COD)及98±2.5% (氨氮)。相比于传统的脱氮除碳工艺，由于 工艺的简化，其占地面积节省50 %以上，基建投资及运行费用同比减少约50 % ，且出水水 质明显提高，这对于目前困扰我国水环境质量改善的碳氮污染具有重要的现实意义。
具体实施例方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。 实施例1 在实验室规模的序批式好氧颗粒污泥反应器内接种1L普通活性污泥，同时投入 50mL混合功能性丝状真菌菌液，该功能性丝状真菌液包括丝状酵母Hanse皿la anomala、 C肌did3tropic3lis、 Trichosporon cuteneum、 CMidida lipolytics Caridida f咖ata、 Candidacate皿late， 霉 菌Penicilli咖 citri皿m、 Aspergillus Niger、 Fusari咖 oxysporum及放线菌Str印tomyces cellulolyticus (分别采用麦芽汁培养基、高氏一号培 养基及察氏培养基在28-35°C的振荡培养箱中以100-200rpm的振荡速率培养24h至菌液浓 度总合达到109个/1，而后按丝状酵母、霉菌及放线菌的体积比为6 : 2 : l混配而成)。 以模拟人工废水为基质进行好氧颗粒污泥驯化培养，通过调整系统的好/厌氧条件、曝气 速率、运行周期、有机负荷等操作参数(控制序批式好氧颗粒污泥反应器运行周期为6h，其 中好氧5h厌氧lh，污泥负荷为0. 5gC0D/gMLSS， D0为1. 5mg/L进行驯化培养)，经一个星期 的运行即完成了序批式好氧颗粒污泥反应器内污泥的颗粒化进程。
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所述的活性污泥取自城市污水处理厂的曝气池，其组分及含量包括中间埃希氏菌10 % 、生枝动胶菌5 % 、芽孢杆菌5 % 、大肠杆菌5 % 、假单胞菌约5 % 、产碱杆菌约5 % 、
黄杆菌1%、产气气杆菌1%，该活性污泥的用量为序批式好氧颗粒污泥反应器的容积的20%。 对比于不投加功能性微生物菌的序批式好氧颗粒污泥反应器，该序批式好氧颗粒污泥反应器所培养的颗粒污泥具有形成时间短、外形规则、结构紧密、微生物种群丰富、生物活性高等诸多优势，其MLSS、沉降速率、降解活性分别提高了约100% 、50%和50% ，尤其值得关注的是其降解木质素、纤维素、苯酚等难降解基质的生物活性远高于对照样(约为对照样的250% )。
实施例2 在实验室规模的序批式好氧颗粒污泥反应器内接种1L普通活性污泥，同时投入20mL混合功能性丝状真菌菌液，该功能性丝状真菌液包括丝状酵母Hanse皿la anomala、CMidid3tropicalis、 Trichosporon cut肌eum、 C肌did3 lipolytics CMidida f咖ata、Candidacate皿late， 霉 菌Penicilli咖 citri皿m、 Aspergillus Niger、 Fusari咖oxysporum及放线菌Str印tomyces cellulolyticus ;分别采用麦芽汁培养基、高氏一号培养基及察氏培养基在28-35t:的振荡培养箱中以100-200rpm的振荡速率培养24h至菌液浓度总合达到109个/1，而后按丝状酵母、霉菌及放线菌的体积比为8 : 1 : l混配而成。以模拟人工废水为基质进行好氧颗粒污泥驯化培养，通过调整系统的好/厌氧条件(运行周期中好/厌氧时间)、曝气速率、运行周期、有机负荷等操作参数(控制序批式好氧颗粒污泥反应器运行周期为12h，其中好氧9h厌氧3h，污泥负荷为0. 6gC0D/gMLSS，D0为2. 5mg/L进行驯化培养)，经两个星期的运行即完成了序批式好氧颗粒污泥反应器内污泥的颗粒化进程。 所述的活性污泥取自城市污水处理厂的曝气池，其组分及含量包括中间埃希氏菌20%、生枝动胶菌10%、芽孢杆菌10%、大肠杆菌10%、假单胞菌约10%、产碱杆菌约10%、黄杆菌5%、产气气杆菌5%，该活性污泥的用量为序批式好氧颗粒污泥反应器的容积的30%。 对比于不投加功能性微生物菌菌的序批式好氧颗粒污泥反应器，该序批式好氧颗粒污泥反应器所培养的颗粒污泥具有形成时间短、外形规则、结构紧密、微生物种群丰富、生物活性高等诸多优势，其MLSS、沉降速率、降解活性分别提高了约20 % 、40 %和20 % ，尤其值得关注的是其降解木质素、纤维素、苯酚等难降解基质的生物活性远高于对照样(约为对照样的170% )。
实施例3 在实验室规模的序批式好氧颗粒污泥反应器内接种1L普通活性污泥，同时投入80mL混合功能性丝状真菌菌液，该功能性丝状真菌液包括丝状酵母Hanse皿la anomala、C肌did3tropic3lis、 Trichosporon cutene咖、CMidida lipolytics C肌did3 f咖ate、Candidacate皿late， 霉 菌Penicillium citri皿m、 Aspergillus Niger、 Fusari咖oxysporum及放线菌Str印tomyces cellulolyticus (分别采用麦芽汁培养基、高氏一号培养基及察氏培养基在28-35°C的振荡培养箱中以100-200rpm的振荡速率培养24h至菌液浓度总合达到109个/1，而后按丝状酵母、霉菌及放线菌的体积比为5 : 3 : 2混配而成)。
6以模拟人工废水为基质进行好氧颗粒污泥驯化培养，通过调整系统的好/厌氧条件(运行周期中好/厌氧时间)、曝气速率、运行周期、有机负荷等操作参数(控制序批式好氧颗粒污泥反应器运行周期为8h，其中好氧6h厌氧2h，污泥负荷为0. 7gC0D/gMLSS，D0为3. 0mg/L进行驯化培养)，经10天的运行即完成了序批式好氧颗粒污泥反应器内污泥的颗粒化进程。 所述的活性污泥取自城市污水处理厂的曝气池，其组分及含量包括中间埃希氏菌15 % 、生枝动胶菌8 % 、芽孢杆菌8 % 、大肠杆菌8 % 、假单胞菌约8 % 、产碱杆菌约8 % 、黄杆菌3%、产气气杆菌3%，该活性污泥的用量为序批式好氧颗粒污泥反应器的容积的25%。 对比于不投加功能性微生物菌菌的序批式好氧颗粒污泥反应器，该序批式好氧颗粒污泥反应器所培养的颗粒污泥具有形成时间短、外形规则、结构紧密、微生物种群丰富、生物活性高等诸多优势，其MLSS 、沉降速率、降解活性分别提高了约70 % 、 30 %和40 % ，
其降解木质素、纤维素、苯酚等难降解基质的生物活性同样远高于对照样(约为对照样的210% )。
权利要求
一种好氧颗粒污泥稳定性优化方法，其特征在于，包括如下步骤第一步，将丝状酵母、霉菌及放线菌分别采用麦芽汁培养基、高氏一号培养基及察氏培养基培养构建为功能性丝状真菌菌群；第二步，启动内含活性污泥的序批式好氧颗粒污泥反应器，以微生物量计向序批式好氧颗粒污泥反应器中投加功能性丝状真菌菌群，使序批式好氧颗粒污泥反应器中活性污泥与功能性丝状真菌菌群体积比为100∶2-8，然后控制序批式好氧颗粒污泥反应器制备获得好氧颗粒污泥。
2. 根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥稳定性优化方法，其特征是，所述的培养构建 为功能性丝状真菌菌群是指在28-35t:的振荡培养箱中以100-200rpm的振荡速率培养 24h至菌液浓度总合达到109个/L，而后按5-8 : 1-3 : 1_2体积比混配，制成功能性丝状 真菌菌群。
3. 根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥稳定性优化方法，其特征是，所述的丝状酵母 为丝状酵母的异常汉逊酵母异常变种、热带假丝酵母、皮状丝孢酵母、解脂假丝酵母、法氏 假丝酵母或链状假丝酵母中的一种或其组合。
4. 根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥稳定性优化方法，其特征是，所述的霉菌为桔 青霉菌、黑曲霉菌或尖孢镰刀霉菌中的一种或其组合。
5. 根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥稳定性优化方法，其特征是，所述的放线菌为 解纤维素链霉菌。
6. 根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥稳定性优化方法，其特征是，所述的麦芽汁培 养基为未加啤酒花的发酵啤酒原料经稀释至12 brix。
7. 根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥稳定性优化方法，其特征是，所述的察氏培养 基的组分及其含量为蔗糖30g/L、NaN032g/L、K2HP04lg/L、MgS04 7H20 0. 5g/L、KCl 0. 5g/ L以及FeS04 7H20 0. lg/L，该察氏培养基的pH为7. 0 7. 2。
8. 根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥稳定性优化方法，其特征是，所述的高氏一号 培养基的组分及其含量为可溶性淀粉20g/L、KN03lg/L、K2HP040. 5g/L、MgS04 7H20 0. 5g/ L、 NaCl 0. 5g/L和FeS040. 01g/L，该高氏一号培养基的pH为7. 2 7. 4。
9. 根据权利要求1所述的好氧颗粒污泥稳定性优化方法，其特征是，所述的控制序 批式好氧颗粒污泥反应器制备是指设置控制序批式好氧颗粒污泥反应器的运行周期 为4h-12h，运行周期内好氧曝气时间与厌氧搅拌时间的比例约为4-6 : l，污泥负荷为 0. 5-0. 7gC0D/gMLSS， DO为0. 5-3. 0mg/L进行驯化培养，经7至20天培养得到优化后的好 氧颗粒污泥。
全文摘要
一种环境保护技术领域的好氧颗粒污泥稳定性优化方法，包括构建功能性丝状真菌菌群；启动序批式好氧颗粒污泥反应器，以微生物量计向序批式好氧颗粒污泥反应器中投加功能性丝状真菌菌群，使序批式好氧颗粒污泥反应器中活性污泥与功能性丝状真菌菌群体积比为100∶2-8然后控制序批式好氧颗粒污泥反应器制备获得好氧颗粒污泥。本发明简化操作工艺，减少了基建投资及运行费用且出水水质明显提高。
文档编号C02F3/12GK101698534SQ20091030956
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者王志平, 蔡伟民, 蔡俊 申请人:上海交通大学