一种耐受磺胺甲恶唑的反硝化颗粒污泥的培养方法与流程

文档序号:14904548发布日期:2018-07-10 21:38阅读:364来源:国知局

本发明涉及一种反硝化颗粒污泥的培养方法,特别涉及一种耐受磺胺甲恶唑的反硝化颗粒污泥的培养方法。

(二)

背景技术:

近年来,如何经济、高效地处理养殖厂废水成为研究者探究的内容。反硝化工艺由于能够同时实现有机物和含氮化合物的去除被人们广泛应用。然而,养殖厂废水中存在一些抑制反硝化菌的物质,磺胺甲恶唑就是其中之一。研究表明磺胺甲恶唑能够阻止肽链的增长和蛋白质的合成,从而抑制细菌的生长。基于此,若能培养出耐受磺胺甲恶唑的反硝化污泥,则有望突破养殖厂废水处理的技术瓶颈。本发明构建了耐受磺胺甲恶唑的反硝化颗粒污泥的一种培养方法,采用磺胺甲恶唑浓度梯度提升方法对反硝化颗粒污泥进行驯化,提高反硝化颗粒污泥对磺胺甲恶唑的耐受能力。

(三)

技术实现要素:

本发明目的是提供一种耐受磺胺甲恶唑的反硝化颗粒污泥的培养方法。

本发明的技术方案是:

本发明公开一种耐受磺胺甲恶唑的反硝化颗粒污泥的培养方法,所述方法为:采用升流式厌氧污泥床反应器,以反硝化颗粒污泥为接种污泥,以含硝态氮、有机碳、维持微生物生长所需的无机盐缓冲液和微量元素的模拟废水为进水,在厌氧、温度为35±1℃、进水ph为7.2~7.4、水力停留时间为2~3h的条件下,向进水中添加0.1mg·l-1磺胺甲恶唑,运行至反应器中污泥活性为接种污泥活性的70~80%时,再通过分阶段递增的方式向反应器进水中添加磺胺甲恶唑,每个浓度下运行13~15天,当反应器中反硝化污泥活性达到接种污泥活性的70%以上,并且反应器中污泥活性13~15天不再减小时,获得耐受磺胺甲恶唑的反硝化颗粒污泥。

进一步,所述进水中磺胺甲恶唑浓度为0.1~10mgl-1,所述磺胺甲恶唑添加浓度为上一阶段浓度的2~5倍,每个浓度下运行13~15天。

更进一步,所述磺胺甲恶唑添加方法为:首次向进水中添加0.1mg·l-1的磺胺甲恶唑,运行至反应器内反硝化污泥活性达到接种污泥活性的70~80%,然后分别向进水中添加0.2mg·l-1、0.4mg·l-1、1mg·l-1、2

mg·l-1、10mg·l-1的磺胺甲恶唑,每个浓度下运行13~15天,反应器中污泥活性为最初污泥活性的80%且15天维持不变,获得耐受磺胺甲恶唑的反硝化颗粒污泥。

进一步,所述接种污泥的活性为420~680mgn·g-1vss·d-1,粒径为1.8~3.6mm,接种后反应器中悬浮固体浓度和挥发性悬浮固体浓度分别是40~60g·l-1和30~40g·l-1

进一步,所述模拟废水中有机碳来源于葡萄糖、乙酸钠、甲醇或糖蜜的一种或多种。

进一步,所述进水中no3--n和有机碳的浓度比值为1:6。

进一步,所述模拟废水组成:硝氮400~700mg·l-1,有机碳2400~4200mg·l-1,kh2po410mg·l-1,cacl2·2h2o5.6mg·l-1,mgso4·7h2o300mg·l-1,khco31250mg·l-1和微量元素i、ii,溶剂为蒸馏水;

所述微量元素i组成为:edta5.00g·l-1,feso49.14g·l-1

所述微量元素ii组成为:edta15.0g·l-1,znso4·7h2o0.430g·l-1,cocl2·6h2o0.240g·l-1,mncl2·4h2o0.990g·l-1,cuso4·5h2o0.250g·l-1,namoo4·2h2o0.220g·l-1,nicl2·6h2o0.210g·l-1,h3bo40.014g·l-1

本发明的优点主要体现在:本发明通过梯度驯化的方法培养耐受磺胺甲恶唑10mg·l-1的反硝化颗粒污泥,确保反硝化过程稳定运行。

(四)附图说明

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。

图2培养过程中反应器污泥活性变化。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步说明,但是本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

实施例1:

取有效体积为0.5l的升流式厌氧污泥床反应器(图1),接种实验室活性为660mgn·g-1vss·d-1、粒径为2.77±0.94mm的反硝化颗粒污泥,接种后反应器中悬浮固体浓度和挥发性悬浮固体浓度分别是58g·l-1和38g·l-1。反应器在厌氧、避光、温度为35±1℃、进水ph为7.31±0.07、水力停留时间为2.4h的条件下运行(图2)。

运行过程中模拟废水成分如下:

所述模拟废水组成:硝氮700mg·l-1,有机碳浓度(由葡萄糖提供)4200mg·l-1,kh2po410mg·l-1,cacl2·2h2o5.6mg·l-1,mgso4·7h2o300mg·l-1,khco31250mg·l-1和微量元素i、ii,溶剂为蒸馏水;

所述微量元素i组成为:edta5.00g·l-1,feso49.14g·l-1

所述微量元素ii组成为:edta15.0g·l-1,znso4·7h2o0.430g·l-1,cocl2·6h2o0.240g·l-1,mncl2·4h2o0.990g·l-1,cuso4·5h2o0.250g·l-1,namoo4·2h2o0.220g·l-1,nicl2·6h2o0.210g·l-1,h3bo40.014g·l-1

反应器稳定运行至第24天开始梯度驯化策略。首先向进水中添加0.1mg·l-1的磺胺甲恶唑,运行23天,反应器中污泥活性为605.8±8.3mgn·g-1vss·d-1;继而增加进水中磺胺甲恶唑的浓度至0.2mg·l-1,运行13天,反应器中污泥活性为514.1±46.1mgn·g-1vss·d-1;然后增加进水中磺胺甲恶唑的浓度至0.4mg·l-1,运行14天,反应器中污泥活性为412.5±62.4mgn·g-1vss·d-1;增加进水中磺胺甲恶唑浓度至1mg·l-1,污泥活性降低至342.3±20.5mgn·g-1vss·d-1;紧接着增加进水中磺胺甲恶唑的浓度至2mg·l-1,运行13天,反应器中污泥活性为474.3±33.6mgn·g-1vss·d-1;再次增加进水中磺胺甲恶唑的浓度至4mg·l-1,运行14天,反应器中污泥活性为477.1±43.0mgn·g-1vss·d-1;最后增加进水中磺胺甲恶唑的浓度至10mg·l-1,运行14天,反应器中污泥活性为533.3±23.3mgn·g-1vss·d-1。此时,反应器中污泥活性为最初污泥活性的80%且15天维持不变,获得耐受磺胺甲恶唑的反硝化颗粒污泥。保持进水中硝酸盐和葡萄糖浓度的不变,随着磺胺甲恶唑浓度的增加,污泥活性呈现先增加后减小的趋势,这表明反硝化污泥自身对磺胺甲恶唑有一定的适应性。因此,反硝化颗粒污泥在经适度磺胺甲恶唑逐步驯化能够耐受10mg·l-1的磺胺甲恶唑。

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