br>[0043] 氨氧化菌的培养液如表3所示配制，好氧反硝化培养液如表4所示配制，选取氨氧 化菌与好氧反硝化菌，分别接种入各自培养液中，置于28Γ恒溫摇床中180转/分钟，培养3 天；
[0044] 将培养好的两种培养液分别取200ml放入300ml的离屯、管中，高速离屯、3500转/分 钟，离屯、8分钟，倒出上清液，然后继续在管中分别加入22ml的经灭菌的氨氧化菌培养液、好 氧反硝化培养液，通过震荡把菌重新摇匀，得到氨氧化菌离屯、产物、好氧反硝化离屯、产物；
[0045] 配制0.32g/ml左右的聚乙締醇水溶液，熬至沸腾，再将其冷却至20~25°C左右，按 氨氧化菌和好氧反硝化菌的活菌数量之比为1:1.5,将氨氧化菌离屯、产物、好氧反硝化离屯、 产物倒入到聚乙締醇水溶液中混合均匀，制得菌胶液，经平板计数法测定菌胶液中菌落数 为 l〇6c 即/ml。
[0046] 作为本发明的又一个实施例，所述菌胶液的制备方法包括W下步骤：
[0047]表5氨化细菌培养液 rnru 只 1
[0052] 氨氧化菌的培养液如表5所示配制，好氧反硝化培养液如表6所示配制，选取氨氧 化菌与好氧反硝化菌，分别接种入各自培养液中，置于32Γ恒溫摇床中130转/分钟，培养3 天；
[0053] 将培养好的两种培养液分别取200ml放入300ml的离屯、管中，高速离屯、3050转/分 钟，离屯、15分钟，倒出上清液，然后继续在管中分别加入25ml的经灭菌的氨氧化菌培养液、 好氧反硝化培养液，通过震荡把菌重新摇匀，得到氨氧化菌离屯、产物、好氧反硝化离屯、产 物；
[0054] 配制0.22g/ml左右的聚乙締醇水溶液，熬至沸腾，再将其冷却至20~25°C左右，按 氨氧化菌和好氧反硝化菌的活菌数量之比为1:1，将氨氧化菌离屯、产物、好氧反硝化离屯、产 物倒入到聚乙締醇水溶液中混合均匀，制得菌胶液，经平板计数法测定菌胶液中菌落数为 10?CFU/ml〇
[0055] 作为本发明的一个实施例，采用所述脱氮装置对污水厂尾水进行脱氮的方法包括 W下步骤：
[0056] 1.尾水受纳区的构建：
[0057] 由于该脱氮装置在水流流速稳定的水体中生长时，其脱氮效果较好，因此需要首 先构建该脱氮装置的放置环境。
[0058] W人工湿地作为尾水的受纳区，首先通过输水管道将污水厂的尾水输送到人工湿 地中，可W在人工湿地中W橡胶巧等工程措施建设梯级跌水环境，使该人工湿地的水深约 为0.2~0.4m。然后在尾水收纳区的进水口处建设流量控制装置(例如流量计等），在处理前 期，控制尾水在尾水收纳区的水力停留时间为3~6天，后续逐步减少水力停留时间，并控制 尾水在尾水收纳区的水力停留时间为2~4天。
[0059] 2.氨氧化菌和好氧反硝化菌的接种
[0060] 将利用培养基富集起来的氨氧化菌和好氧反硝化菌接种到纤维膜和陶粒上，并在 陶粒中种植适量的浮水植物，该脱氮装置的放置面积W水面20~25%为宜。
[0061] 3.运行与维护
[0062] 利用接种了氨氧化菌和好氧反硝化菌的脱氮装置开展污水厂尾水深度脱氮的方 法一般坚持W前期低负荷(控制尾水在尾水收纳区的水力停留时间为3~6天)启动，后续逐 步增加污染负荷(控制尾水在尾水收纳区的水力停留时间为2~4天），一般1~2个月可达到 系统稳定，具有污染物脱出效果显著并可长期使用，投资少，安装和维护简便，无需能耗等 特点，只需定期强化接种菌株，而无需其他维护措施。
[0063] 实施案例1:脱氮装置对尾水脱氮试验
[0064] 该实验在室内用河道模拟反应器运行，实验用水来源巧河，海河的支流，主要接纳 石家庄桥东污水处理厂污水及沿途一些工厂的生活污水，水体富营养化严重，为石家庄污 水厂尾水，河道模拟反应器长、宽、高分别为18m、0.5m、0.5m，河道坡度千分之五，模拟真实 河道。河道底端铺设适当的碟卵石和沙子和泥±，高度为5cm。
[0065] 实验自2015年5月开始，将脱氮装置安放在河道内，安放面积为水面的40%，水力 停留时间分别设计为15天、10天、5天、3天运行20天系统趋于稳定。具体效果如表7:
[0066] 表7运行效果表
[0067]
[006引
[0069] 实施案例2:脱氮装置对富营养化水体脱氮试验
[0070] 该实验位于石家庄市世纪公园，园内景观用水富营养化严重，示范区域约20平方 米的水域，水体含氮量为15~25mg/L。
[0071] 首先将直径1米的该脱氮装置5组放置水域四个角表面，装置自由漂浮，装置间用 尼龙绳互相连接W防过度漂移，纤维膜的底端用钢丝圈连起，W确保纤维膜在水中垂直。经 过30天实验结果发现:该示范系统可消减污染物60% W上。
[0072] 本发明的微生物系统W农业废弃物生物转化的高效脱氮菌剂红球为主，并为其提 供迅速定殖的软性载体，植物修复系统W氮、憐高富集植物狐尾藻、美人蕉等为主，并为其 提供可随水位升降的支座，形成根孔净化、浮水植物配置与微生态原位净化的多级脱氮除 憐措施，对水流流动较小富营养化水体COD、氮和憐的去除率可稳定在60% W上，实现功能 微生物与植物通过物理、化学和生物组合条件下对水体污染物的快速吸收与降解。
[0073] 如上所述，本发明首次将接种了氨氧化菌和好氧反硝化菌的脱氮装置用于污水厂 尾水深度脱氮，可用于污水厂尾水受纳区（人工湿地、河道、湖泊等）黑臭水体或富营养化水 体。本发明提供的脱氮装置利用接种了氨氧化菌和好氧反硝化菌的生物膜及陶粒装置处理 污水厂尾水的方法，水体中氨态氮被氨氧化细菌转化为硝态氮和亚硝态氮并由好氧反硝化 菌最终转化为氮气排放到大气中，W提高其脱氮效果。并且，充分发挥微生物与植物修复的 各自优势，构建微生物系统为核屯、（水下部分)并辅助植物修复系统（水面部分）的复合植 物-微生物修复系统，满负荷利用水体的立体结构，实现对富营养化水体的高效净化。
[0074] 本发明提供的脱氮装置具有生产原料低廉(农林废弃物）、投资少、操作简单、使用 寿命长及安装、后期维护方便、无需能耗等优点。本发明提供了一项治理富营养化水体的崭 新途径，具有良好的经济效益和社会效益，尤其适用于水流流动较小的富营养化水体。
[0075] 所属领域的普通技术人员应当理解上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非 旨在暗示本公开的范围（包括权利要求)被限于运些例子;在本发明的思路下，W上实施例 或者不同实施例中的技术特征之间也可W进行组合，步骤可任意顺序实现，并存在如 上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在 本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种脱氮装置，其特征在于，包括支撑漂浮板和纱网，所述支撑漂浮板的中间部位开 设有缺口，所述缺口的周边与纱网固定连接，所述纱网上堆放有陶粒，所述陶粒中种植有浮 水植物;所述陶粒的表面喷粘有菌胶液，所述支撑漂浮板的边缘连接有纤维膜，所述纤维膜 上喷粘有菌胶液。2. 根据权利要求1所述的脱氮装置，其特征在于，所述菌胶液中含有氨氧化菌和好氧反 硝化菌，所述菌胶液中氨氧化菌和好氧反硝化菌的活菌数量之比为1:1~1.5。3. 根据权利要求2所述的脱氮装置，其特征在于，所述氨氧化菌选自亚硝化单胞菌 Nitrosomonas sp · N-1、假单胞菌 Pseudomonas sp · He-X、热单胞菌 Thermomonas haemolytica D-2、无色杆菌Achromobacter xylosoxidansC-1 中的至少一种。4. 根据权利要求2所述的脱氮装置，其特征在于，所述好氧反硝化菌选自水氏黄杆菌 (Flavobacterium mizutaii)FDN_2、脱氮副球菌（Paracoccus (1611；[1：1^;1^〇&18)01^-3中的至 少一种。5. 根据权利要求1所述的脱氮装置，其特征在于，所述陶粒的堆放高度为10~20cm，所 述陶粒的粒径为0.5~2cm，每500克陶粒喷粘10 6CFU/ml的菌胶液50~150ml。6. 根据权利要求1所述的脱氮装置，其特征在于，所述纤维膜选自聚丙烯纤维膜，每米 纤维膜喷粘1 〇6CFU/ml的菌胶液100~200ml。7. 根据权利要求1所述的脱氮装置，其特征在于，所述菌胶液的制备方法包括： 分别配制氨化细菌培养液、好氧反硝化培养液，分别接入氨氧化菌与好氧反硝化菌进 行培养； 将培养好的两种培养液分别离心，得到氨氧化菌离心产物、好氧反硝化离心产物； 将氨氧化菌离心产物、好氧反硝化离心产物倒入到聚乙烯醇水溶液中，制得菌胶液。8. 根据权利要求1所述的脱氮装置，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液的制备方法包 括： 配制0.2~0.35g/ml的聚乙烯醇水溶液，然后熬至沸腾，再冷却至20~25 °C。
【专利摘要】本发明公开了一种脱氮装置，包括支撑漂浮板和纱网，所述支撑漂浮板的中间部位开设有缺口，所述缺口的周边与纱网固定连接，所述纱网上堆放有陶粒，所述陶粒中种植有浮水植物；所述陶粒的表面喷粘有菌胶液，所述支撑漂浮板的边缘连接有纤维膜，所述纤维膜上喷粘有菌胶液。该脱氮装置具有生产原料低廉(农林废弃物)、投资少、操作简单、使用寿命长及安装、后期维护方便、无需能耗等优点。
【IPC分类】C02F101/16, C02F3/34, C02F3/32, C02F3/30
【公开号】CN105712491
【申请号】CN201610125437
【发明人】庄绪亮, 赵志瑞, 单保庆, 李方红, 王睿, 王岩, 白志辉
【申请人】中国科学院生态环境研究中心
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年3月4日