一种耐受苯酚厌氧氨氧化颗粒污泥培养物的培养方法
【专利说明】
(一)
技术领域
[0001]本发明涉及一种厌氧氨氧化颗粒污泥培养物的培养方法，特别涉及一种耐受苯酚厌氧氨氧化颗粒污泥培养物的培养方法。
(二)
【背景技术】
[0002]厌氧氨氧化作为一种新型生物脱氮工艺，以高效低耗的优势在废水生物脱氮领域有着广阔的应用前景。而承担这一工艺核心角色的是厌氧氨氧化菌。
[0003]目前，厌氧氨氧化工艺在废水处理方面的研究大多集中在模拟无机废水或高氨氮、低碳氮比的实际废水。然而几乎所有实际废水中均含有数量不一的有机物。厌氧氨氧化菌属自养微生物，以C02为唯一碳源，一般认为有机物对其有抑制作用。苯酚作为重要的有机化工原料，存在于如纸浆厂、纺织业、石油化工厂以及炼焦厂等许多工业废水中，是常见的四类致毒性有机物之一，能够通过毒化微生物或是使相应生物酶失活对厌氧氨氧化菌产生抑制，且这种抑制往往是不可逆的。因此，在使用基于厌氧氨氧化培养物的厌氧氨氧化工艺对这些废水进行脱氮处理时，有可能会面临厌氧氨氧化菌失活的风险，进而影响处理系统的运行稳定性。
[0004]鉴于此，培养耐受苯酚的厌氧氨氧化颗粒污泥对于处理含苯酚的工业废水大有裨益。尽管已有研究使用焦化废水处理厂污泥成功富集厌氧氨氧化颗粒污泥，并通过逐步提高焦化模拟废水中苯酚含量来培养耐受苯酚的厌氧氨氧化颗粒污泥，但这种培养方式历时较长，在实际废水处理中没有明显优势。研究发现通过前期逐步降低及后期迅速提高苯酚浓度的方式，能够使厌氧氨氧化颗粒污泥经历适应期和驯化期从而快速具备耐受苯酚的能力，且污泥活性较好。
(三)
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为获得耐受苯酚的厌氧氨氧化颗粒污泥培养物的培养方法，通过前期逐步降低及后期迅速提高苯酚浓度的方式，能够使厌氧氨氧化颗粒污泥经历适应期和驯化期从而快速具备耐受苯酚的能力，且污泥活性较好，为厌氧氨氧化工艺在含酚类化合物的工业废水，特别是焦化废水等废水处理的应用创造了途径。
[0006]本发明采用的技术方案是:
[0007]本发明提供一种耐受苯酚厌氧氨氧化颗粒污泥培养物的培养方法，所述方法为:采用上流式厌氧污泥床反应器，以厌氧氨氧化颗粒污泥为接种源，初始运行前检测微生物活性，以含氨氮和亚硝氮的模拟废水为进水，在厌氧、避光、温度为35±1°C、进水pH为
8.10±0.14、水力停留时间为0.8?2.0h的条件下培养2?5周至反应器运行稳定后，先以逐步降低浓度方式向进水中加入苯酚，继续培养至反应器内微生物活性为初始运行稳定时厌氧氨氧化颗粒污泥生物活性的65%?75%;然后以迅速提高浓度的方式向进水中加入苯酚，继续培养至反应器内颗粒污泥活性达到反应器运行稳定后首次添加苯酚后活性的4?5倍，即获得耐受苯酚的厌氧氨氧化颗粒污泥培养物；所述的模拟废水组成为:氨氮70?280mg.L \ 亚硝氮 70 ?280mg.L \ KH2P045 ?20mg.L \ CaCl2.2HzO 1 ?lOmg.L \MgS04.2H20 200?400mg.L \ KHC03800?1500mg.L \溶剂为水；所述的苯酚每次加入量以进水中苯酚质量终浓度计为12.5?50mg.L S所述厌氧氨氧化颗粒污泥以挥发性固体浓度VSS计的生物量为12?30g.L 'ο
[0008]进一步，所述苯酚采用前期逐步降低及后期迅速提高浓度的方式加入，加入量以进水中苯酚的质量终浓度计，所述前期逐步降低苯酚浓度的降低幅度为50% ;所述后期迅速提高苯酚浓度是指向进水中添加苯酚使进水中苯酚的质量终浓度与反应器运行稳定后首次加入苯酚的质量终浓度相同。
[0009]更进一步，所述苯酚加入方法为:前期首次向进水中加入苯酚使其质量终浓度为50mg.L培养3周，第二次向进水中添加苯酚使其质量终浓度为25mg.L \35土 1°C培养2周，逐步降低进水中苯酚浓度继续培养至反应器内微生物活性为初始运行稳定时厌氧氨氧化颗粒污泥生物活性的65%?75%;然后向进水中加入苯酚使其质量终浓度为50mg.L 1，35±1°(:继续培养3周至反应器内微生物活性为反应器运行稳定后首次添加苯酚后厌氧氨氧化颗粒污泥生物活性的4?5倍。
[0010]进一步，所述的模拟废水组成如下:氨氮70?280mg *L \亚硝氮70?280mg *L \KH2P0410mg.L 1，CaCl2.2H20 7.4mg.L、MgS04.2H20 300mg.L \ KHC031250mg.L \ 溶剂为水。
[0011]进一步，所述厌氧氨氧化颗粒污泥的接种体积占反应器总体积的30%?90%。
[0012]进一步，所述进水中氨氮和亚硝氮的物质的量之比为1:1。
[0013]本发明所述耐受苯酚厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法按如下步骤进行:采用上流式厌氧污泥床反应器，在35土1°C下，接种占反应器总体积的30%?90%的厌氧氨氧化颗粒污泥，以含266mg *L 1氨氮和266mg *L 1亚硝氮的模拟废水为进水，采用连续流，在水力停留时间为0.8?2.0h，厌氧、避光，进水pH为8.10±0.14的条件下培养2?5周至反应器运行稳定；前期逐步降低苯酚浓度阶段，首次向进水中添加苯酚使其质量终浓度为50mg-L \在35±1°C下培养3周，第二次向进水中添加苯酚使其质量终浓度为25mg.L \在35±1°C下培养2周，以50%的幅度逐步降低进水中苯酚浓度继续培养至反应器内微生物活性为初始运行稳定时厌氧氨氧化颗粒污泥生物活性的65%?75%;然后向进水中添加苯酚使其质量终浓度为50mg-L \在35±1°C下培养3?4周，至反应器内颗粒污泥活性达到反应器运行稳定后首次添加苯酚后活性的4?5倍，获得耐受苯酚的厌氧氨氧化颗粒污泥培养物；所述接种厌氧氨氧化颗粒污泥的生物量为16.7g.L \活性为245mgN.g 'VSS.d '0
[0014]本发明通过前期逐步降低及后期迅速提高进水中苯酚浓度的方式，能够使厌氧氨氧化颗粒污泥经历适应期和驯化期从而快速具备耐受苯酚的能力，且污泥活性较好，试验证明这种方法对于培养耐受苯酚的厌氧氨氧化颗粒污泥是有效的。
[0015]本发明的有益效果主要体现在:①本发明培养的颗粒污泥可耐受50mg.L 1苯酚，挖掘了厌氧氨氧化工艺的实际应用潜能；②显著缩短了驯化培养周期。
(四)
【附图说明】
[0016]图1是上流式厌氧污泥床反应器的结构示意图；图1中:1.下锥体；2.进水口；
3.反应器主体；4.上锥台；5.沉淀区；6.出水口 ；7.三相分离器。(五)
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此:
[0018]实施例1:
[0019]在连续流中，采用上流式厌氧污泥床反应器(图1)，在35土1°C下，以挥发性悬浮固体浓度VSS表示的污泥生物量为16.7g-L \颗粒污泥活性为245mgN *g、SS-d 1的厌氧氨氧化颗粒污泥为