专利名称：一种厌氧氨氧化污泥的保藏和激活方法
技术领域：
本发明涉及一种厌氧氨氧化污泥的保藏和激活方法，属于环保领域。
背景技术：
厌氧氨氧化是一种新型高效的生物脱氮工艺，不仅可以节约传统脱氮过程中硝化反应的充氧能耗和反硝化反应中需要添加的外源有机电子供体，还改善硝化反应产酸，反硝化产碱而均需中和的状况。减少了化学试剂的需求量，防止可能出现的二次污染。自问世以来就受到了高度关注。厌氧氨氧化菌属于浮霉状菌目，为化能自养型生物，生长缓慢。因此导致了该工艺启动时间长的缺点，并且厌氧氨氧化菌对环境条件例如，温度、盐度、pH等异常敏感，工艺容易失稳，恢复缓慢。因此能够对优质的厌氧氨氧化菌进行有效保藏，并能在需要的情况下，通过一定的技术手段，激活厌氧氨氧化菌的活性具有重大意义。可将其作为新启动反应器的接种源可实现厌氧氨氧化的快速启动，或是在反应器失稳的情况下，作为外源添加生物体，确保工艺运行高效稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厌氧氨氧化污泥的保藏和激活的方法。本发明方法包括厌氧氨氧化污泥的保藏方法和激活方法，其中
厌氧氨氧化污泥的保藏方法具体是首先将需要保藏的厌氧氨氧化污泥用无机盐溶液冲洗2 5次，置于保藏容器内，加入无机盐溶液调整厌氧氨氧化污泥的可挥发性悬浮固体浓度为10 36 g/L，用I 2mol/L的NaOH溶液或I 2mol/L的HCl溶液将保藏容器内液体的PH值调至7. 5 8. 0，然后充入氩气，将保藏容器密封后置于O 4°C冰箱保藏。厌氧氨氧化污泥的激活方法具体是由保藏容器中按照需要取出部分厌氧氨氧化污泥，置于激活容器内，用无机盐溶液冲洗2 5次，加入相当于激活容器有效体积15 20%的营养液，加入蒸馏水将激活容器加满，用I 2mol/L的NaOH溶液或I 2mol/L的HCl溶液将激活容器内液体的pH值调至7. O 7. 5，然后充入氩气，将激活容器置于振荡培养箱中，在30 35°C、120 180 rpm/min转速下培养；培养过程中每隔10 12h取样测定NH4+-N和Ν02_-Ν浓度，如其中一种的浓度小于等于5mg/L，则加入对应的NH4+_N基质浓缩液或Ν02_-Ν基质浓缩液，基质浓缩液的浓度为1000 1500mg/L，加入量为激活容器有效体积的I. 5 2 % ;培养48 120h后取出污泥即可投入使用。保藏方法和激活方法中的无机盐溶液的组分以及各组分的浓度为10 15mg/L的 KH2PO4,5. 6 8. 4 mg/L 的 CaCl2 ·2Η20、300 450 mg/L 的 MgSO4 ·7Η20、1000 1500mg/L 的 KHCO3 ；
激活方法中所述的营养液的组分以及各组分的浓度为100 150mg/L的NH4+_N、100 150mg/L 的 Ν02--Ν、50 75mg/L 的 KH2P04、28 42mg/L 的 CaCl2 · 2H20、1500 2250 mg/L 的 MgSO4 ·7Η20、5000 7500mg/L 的 KHCO3'125. 5 187. 5mg/L 的 EDTA、57. I 85. 7mg/L 的 FeSO4 · 7Η20、0· 0875 O. 13mg/L 的 H3BO4,6. 19 9. 28mg/L 的 MnCl2 · 4H20、
1.56 2. 34mg/L 的 CuSO4 · 5Η20、2· 69 4. 03mg/L 的 ZnSO4 · 7Η20、1· 31 I. 97mg/L 的NiCl2 · 6Η20、1· 38 2. 06mg/L 的 NaMoO4 · 2Η20、1· 5 2. 25mg/L 的 CoCl2 · 6H20。本发明方法设备要求简单，不需要严格的过程控制，即能实现厌氧氨氧化污泥的长期保藏，活性保留率较高；同时激活时间较短，激活效果佳；适用范围广；成本较低。该方法解决了厌氧氨氧化工艺应用的接种源问题，应用前景广阔。
具体实施例方式实施例I.
厌氧氨氧化污泥的保藏方法首先将需要保藏的厌氧氨氧化污泥用无机盐溶液冲洗2次，置于保藏容器内，加入无机盐溶液调整厌氧氨氧化污泥的可挥发性悬浮固体浓度为10g/L，用lmol/L的NaOH或HCl溶液将保藏容器内液体的pH值调至7. 5，然后充入氩气，将保藏容器密封后置于0°C冰箱保藏。在保藏第I个月后，其活性为17. SmgN · (gVSS · h)—1，活性保留率为82. 8%，可以认为该方法可以有效保藏厌氧氨氧化污泥。厌氧氨氧化污泥的激活方法由保藏容器中按照需要取出部分厌氧氨氧化污泥，置于激活容器内，用无机盐溶液冲洗2次，加入相当于激活容器有效体积15 %的营养液，力口入蒸馏水将激活容器加满，用lmol/L的NaOH或HCl溶液将激活容器内液体的pH值调至7.0，然后充入氩气；将激活容器置于振荡培养箱中，在30°C、180 rpm/min转速下培养；培养过程中每隔12h取样测定NH/-N和Ν02_-Ν浓度，如其中一种的浓度小于等于5mg/L，则加入对应的浓度为1000mg/L的NH/-N基质浓缩液或Ν02__Ν基质浓缩液，加入量为激活容器有效体积的2 % ;培养48h后取出污泥即可投入使用。上述的无机盐溶液的组分以及各组分的浓度为10mg/L的KH2P04、8. 4 mg/L的CaCl2 · 2H20、300mg/L 的 MgSO4 · 7H20、1500mg/L 的 KHCO3 ；
上述的营养液的组分以及各组分的浓度为150mg/L的NH4+-N、150mg/L的Ν02__Ν、50mg/L 的 KH2PO4,28mg/L 的 CaCl2 · 2H20、2250 mg/L 的 MgSO4 · 7H20、7500mg/L 的 KHCO3'125. 5mg/L 的 EDTA、57. lmg/L 的 FeSO4 ·7Η20、0· 0875mg/L 的 H3BO4,6. 19mg/L 的 MnCl2 ·4Η20、
2.34mg/L 的 CuSO4 · 5Η20、4· 03mg/L 的 ZnSO4 · 7Η20、1· 97mg/L 的 NiCl2 · 6Η20、2· 06mg/L 的NaMoO4 · 2Η20、2· 25mg/L 的 CoCl2 · 6H20。实验表明经过3天的激活处理，即使是饥饿保藏I个月的污泥，其活性可以达到19. 5 mgN · (gVSS · h)—1，恢复至保藏前活性的90. 7%。实施例2.
厌氧氨氧化污泥的保藏方法首先将需要保藏的厌氧氨氧化污泥用无机盐溶液冲洗3次，置于保藏容器内，加入无机盐溶液调整厌氧氨氧化污泥的可挥发性悬浮固体浓度为20g/L，用I. 5mol/L的NaOH或HCl溶液将保藏容器内液体的pH值调至7. 8，然后充入氩气， 将保藏容器密封后置于1°C冰箱保藏。在保藏第I个月后，其活性为18. ImgN · (gVSS · h)—1，活性保留率为84. 2%，可以认为该方法可以有效保藏厌氧氨氧化污泥。
厌氧氨氧化污泥的激活方法由保藏容器中按照需要取出部分厌氧氨氧化污泥，置于激活容器内，用无机盐溶液冲洗3次，加入相当于激活容器有效体积20 %的营养液，加入蒸馏水将激活容器加满，用I. 5mol/L的NaOH或HCl溶液将激活容器内液体的pH值调至7. 2，然后充入氩气；将激活容器置于振荡培养箱中，在32°C、150 rpm/min转速下培养；培养过程中每隔IOh取样测定NH/-N和Ν02_-Ν浓度，如其中一种的浓度小于等于5mg/L，则加入对应的浓度为1200mg/L的NH/-N基质浓缩液或Ν02__Ν基质浓缩液，加入量为激活容器有效体积的1.6 % ;培养60h后取出污泥即可投入使用。上述的无机盐溶液的组分以及各组分的浓度为12mg/L的KH2P04、8. O mg/L的 CaCl2 · 2H20、450mg/L 的 MgSO4 · 7H20、1200mg/L 的 KHCO3 ；
上述的营养液的组分以及各组分的浓度为100mg/L的NH4+-N、100mg/L的Ν02__Ν、60mg/L 的 KH2PO4,35mg/L 的 CaCl2 · 2H20、1500 mg/L 的 MgSO4 · 7H20、6000mg/L 的 KHCO3'15lmg/L 的 EDTA、60. 5mg/L 的 FeSO4 · 7Η20、0· lmg/L 的 H3BO4,7. 23mg/L 的 MnCl2 · 4H20、
1.56mg/L 的 CuSO4 · 5Η20、2· 69mg/L 的 ZnSO4 · 7Η20、1· 3lmg/L 的 NiCl2 · 6Η20、1· 38mg/L 的NaMoO4 · 2Η20、1· 5mg/L 的 CoCl2 · 6H20。实验表明经过3天的激活处理，即使是饥饿保藏I个月的污泥，其活性可以达到19. 3 mgN · (gVSS · h)—1，恢复至保藏前活性的89. 8%。实施例3
厌氧氨氧化污泥的保藏方法首先将需要保藏的厌氧氨氧化污泥用无机盐溶液冲洗4次，置于保藏容器内，加入无机盐溶液调整厌氧氨氧化污泥的可挥发性悬浮固体浓度为30g/L，用2mol/L的NaOH或HCl溶液将保藏容器内液体的pH值调至8. 0，然后充入氩气，将保藏容器密封后置于4°C冰箱保藏。在保藏第I个月后，其活性为17. 9mgN · (gVSS · h)—1，活性保留率为83. 3%，可以认为该方法可以有效保藏厌氧氨氧化污泥。厌氧氨氧化污泥的激活方法由保藏容器中按照需要取出部分厌氧氨氧化污泥，置于激活容器内，用无机盐溶液冲洗4次，加入相当于激活容器有效体积15 %的营养液，力口入蒸馏水将激活容器加满，用2mol/L的NaOH或HCl溶液将激活容器内液体的pH值调至7. 5，然后充入氩气；将激活容器置于振荡培养箱中，在35°C、120 rpm/min转速下培养；培养过程中每隔Ilh取样测定NH/-N和NO2--N浓度，如其中一种的浓度小于等于5mg/L，则加入对应的浓度为1500mg/L的NH/-N基质浓缩液或Ν02__Ν基质浓缩液，加入量为激活容器有效体积的I. 5 % ;培养120h后取出污泥即可投入使用。上述的无机盐溶液的组分以及各组分的浓度为15mg/L的KH2PO4、5. 6mg/L的CaCl2 · 2H20、400mg/L 的 MgSO4 · 7H20、1000mg/L 的 KHCO3 ；
上述的营养液的组分以及各组分的浓度为120mg/L的NH4+-N、120mg/L的Ν02__Ν、75mg/L 的 KH2PO4,42mg/L 的 CaCl2 · 2H20、2000 mg/L 的 MgSO4 · 7H20、5000mg/L 的 KHCO3'187. 5mg/L 的 EDTA、85. 7mg/L 的 FeSO4 · 7Η20、0· 13mg/L 的 H3BO4,9. 28mg/L 的 MnCl2 · 4H20、
2.04mg/L 的 CuSO4 · 5Η20、3· 25mg/L 的 ZnSO4 · 7Η20、1· 58mg/L 的 NiCl2 · 6Η20、1· 65mg/L 的NaMoO4 · 2Η20、2· Omg/L 的 CoCl2 · 6H20。实验表明经过3天的激活处理，即使是饥饿保藏I个月的污泥，其活性可以达到19. I mgN · (gVSS · h)—1,恢复至保藏前活性的88. 9%。
实施例4 厌氧氨氧化污泥的保藏方法首先将需要保藏的厌氧氨氧化污泥用无机盐溶液冲洗5次，置于保藏容器内，加入无机盐溶液调整厌氧氨氧化污泥的可挥发性悬浮固体浓度为36g/L，用I. 2mol/L的NaOH溶液或HCl溶液将保藏容器内液体的pH值调至7. 6，然后充入氩气，将保藏容器密封后置于2°C冰箱保藏。在保藏第I个月后，其活性为18. 4mgN · (gVSS · h)—1，活性保留率为85. 6%，可以认为该方法可以有效保藏厌氧氨氧化污泥。厌氧氨氧化污泥的激活方法由保藏容器中按照需要取出部分厌氧氨氧化污泥，置于激活容器内，用无机盐溶液冲洗5次，加入相当于激活容器有效体积18 %的营养液，力口入蒸馏水将激活容器加满，用I. 2mol/L的NaOH或HCl溶液将激活容器内液体的pH值调至7. 3，然后充入氩气；将激活容器置于振荡培养箱中，在30°C、150 rpm/min转速下培养；培养过程中每隔12h取样测定NH/-N和Ν02_-Ν浓度，如其中一种的浓度小于等于5mg/L，则加入对应的浓度为1500mg/L的NH/-N基质浓缩液或Ν02__Ν基质浓缩液，加入量为激活容器有效体积的2 % ;培养96h后取出污泥即可投入使用。上述的无机盐溶液的组分以及各组分的浓度为13mg/L的KH2P04、6. 4 mg/L的CaCl2 · 2H20、350mg/L 的 MgSO4 · 7H20、1300mg/L 的 KHCO3 ；
上述的营养液的组分以及各组分的浓度为130mg/L的NH4+-N、130mg/L的Ν02__Ν、55mg/L 的 KH2PO4,30mg/L 的 CaCl2 · 2H20、1800 mg/L 的 MgSO4 · 7H20、7000mg/L 的 KHCO3'165. 5mg/L 的 EDTA、80. 2mg/L 的 FeSO4 · 7Η20、0· 125mg/L 的 Η3Β04、8· 3 lmg/L 的 MnCl2 ·4Η20、I. 84mg/L 的 CuSO4 · 5Η20、3· 53mg/L 的 ZnSO4 · 7Η20、1· 45mg/L 的 NiCl2 · 6Η20、1· 86mg/L 的NaMoO4 · 2Η20、1· 85mg/L 的 CoCl2 · 6H20。实验表明经过3天的激活处理，即使是饥饿保藏I个月的污泥，其活性可以达到19. 3 mgN · (gVSS · h)—1，恢复至保藏前活性的89. 8%。实施例5
厌氧氨氧化污泥的保藏方法首先将需要保藏的厌氧氨氧化污泥用无机盐溶液冲洗3次，置于保藏容器内，加入无机盐溶液调整厌氧氨氧化污泥的可挥发性悬浮固体浓度为30g/L，用lmol/L的NaOH溶液或HCl溶液将保藏容器内液体的pH值调至7. 0，然后充入氩气，将保藏容器密封后置于3°C冰箱保藏。在保藏第I个月后，其活性为18. 6mgN · (gVSS · h)—1，活性保留率为86. 5%。因此可以认为该方法可以有效保藏厌氧氨氧化污泥。厌氧氨氧化污泥的激活方法由保藏容器中按照需要取出部分厌氧氨氧化污泥，置于激活容器内，用无机盐溶液冲洗3次，加入相当于激活容器有效体积20 %的营养液，加入蒸馏水将激活容器加满，用lmol/L的NaOH溶液或HCl溶液将激活容器内液体的pH值调至7. 5，然后充入氩气；将激活容器置于振荡培养箱中，在35°C、120 rpm/min转速下培养；培养过程中每隔IOh取样测定NH/-N和Ν02_-Ν浓度，如其中一种的浓度小于等于5mg/L，则加入对应的浓度为1500mg/L的NH/-N基质浓缩液或Ν02__Ν基质浓缩液，加入量为激活容器有效体积的1.8 % ;培养72h后取出污泥即可投入使用。上述的无机盐溶液的组分以及各组分的浓度为llmg/L的KH2P04、8. 4 mg/L的CaCl2 · 2H20、400mg/L 的 MgSO4 · 7H20、1200mg/L 的 KHCO3 ；上述的营养液的组分以及各组分的浓度为150mg/L的NH4+-N、150mg/L的Ν02__Ν、50mg/L 的 KH2PO4,42mg/L 的 CaCl2 · 2H20、2000 mg/L 的 MgSO4 · 7H20、5500mg/L 的 KHCO3'143. 5mg/L 的 EDTA、57. lmg/L 的 FeSO4 · 7Η20、0· 13mg/L 的 H3BO4,6. 19mg/L 的 MnCl2 · 4H20、I. 56mg/L 的 CuSO4 · 5Η20、3· 45mg/L 的 ZnSO4 · 7Η20、1· 78mg/L 的 NiCl2 · 6Η20、1· 66mg/L 的NaMoO4 · 2Η20、1· 65mg/L 的 CoCl2 · 6H20。实验表明经过3天的激活处理，即使是饥饿保藏I个月的污泥，其活性可以达到19. 5 mgN · (gVSS · h)—1，恢复至保藏前活性的90. 7%。权利要求
1.一种厌氧氨氧化污泥的保藏和激活方法，包括厌氧氨氧化污泥的保藏方法和激活方法，其特征在于 所述的厌氧氨氧化污泥的保藏方法具体是首先将需要保藏的厌氧氨氧化污泥用无机盐溶液冲洗2 5次，置于保藏容器内，加入无机盐溶液调整厌氧氨氧化污泥的可挥发性悬浮固体浓度为10 36 g/L，用I 2mol/L的NaOH溶液或I 2mol/L的HCl溶液将保藏容器内液体的PH值调至7. 5 8. 0，然后充入氩气，将保藏容器密封后置于O 4°C冰箱保藏； 所述的厌氧氨氧化污泥的激活方法具体是由保藏容器中按照需要取出部分厌氧氨氧化污泥，置于激活容器内，用无机盐溶液冲洗2 5次，加入相当于激活容器有效体积15 .20 %的营养液，加入蒸馏水将激活容器加满，用I 2mol/L的NaOH溶液或I 2mol/L的HCl溶液将激活容器内液体的pH值调至7. O 7. 5，然后充入氩气，将激活容器置于振荡培养箱中，在30 35°C、120 180 rpm/min转速下培养；培养过程中每隔10 12h取样测定NH4+-N和NO2--N浓度，如其中一种的浓度小于等于5mg/L，则加入对应的NH4+_N基质浓缩液或Ν02_-Ν基质浓缩液，基质浓缩液的浓度为1000 1500mg/L，加入量为激活容器有效体积的I. 5 2 % ;培养48 120h后取出污泥即可投入使用； 保藏方法和激活方法中所述的无机盐溶液的组分以及各组分的浓度为10 15mg/L的 KH2PO4,5. 6 8. 4 mg/L 的 CaCl2 ·2Η20、300 450 mg/L 的 MgSO4 ·7Η20、1000 1500mg/L 的 KHCO3 ； 激活方法中所述的营养液的组分以及各组分的浓度为100 150mg/L的NH4+_N、.100 150mg/L 的 Ν02--Ν、50 75mg/L 的 KH2P04、28 42mg/L 的 CaCl2 · 2H20、1500 .2250 mg/L 的 MgSO4 ·7Η20、5000 7500mg/L 的 KHCO3'125. 5 187. 5mg/L 的 EDTA、57. I .85. 7mg/L 的 FeSO4 · 7Η20、0· 0875 O. 13mg/L 的 H3BO4,6. 19 9. 28mg/L 的 MnCl2 · 4H20、I.56 2. 34mg/L 的 CuSO4 · 5Η20、2· 69 4. 03mg/L 的 ZnSO4 · 7Η20、1· 31 I. 97mg/L 的NiCl2 · 6Η20、1· 38 2. 06mg/L 的 NaMoO4 · 2Η20、1· 5 2. 25mg/L 的 CoCl2 · 6H20。
全文摘要
本发明涉及一种厌氧氨氧化污泥的保藏和激活方法。本发明方法中厌氧氨氧化污泥的保藏方法是首先将需要保藏的厌氧氨氧化污泥用无机盐溶液冲洗后置于保藏容器内，加入无机盐溶液调整厌氧氨氧化污泥的可挥发性悬浮固体浓度为10～36g/L，pH值调至7.5～8.0，充入氩气，将保藏容器密封后置于0～4℃冰箱保藏；激活方法是取出厌氧氨氧化污泥，用无机盐溶液冲洗后加入营养液，加入蒸馏水将激活容器加满，pH值调至7.0～7.5，充入氩气后振荡培养，培养过程中取样测定NH4+-N和NO2--N浓度，根据需要加入基质浓缩液。本发明方法设备要求简单，活性保留率较高；同时激活时间较短，激活效果佳。
文档编号C02F11/00GK102627379SQ20121008372
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者俞津津, 张倩倩, 邢保山, 金仁村, 阳广凤, 马春 申请人:杭州师范大学