具有羟基磷灰石内核的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法，具体涉及一种具有羟基磷灰石 内核的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法。 (二）
【背景技术】
[0002] 氮是不可或缺的生命元素，它对人类生存发展的重要性不言而喻。但近年来含氮 化合物的过量排放，造成了水体富营养化等一系列危害。水中氮素常以氨氮的形式存在，实 现高氨氮、低碳氮比废水的高效低耗处理一直是环境工程领域的难题。
[0003] 随着我国城镇化步伐的不断推进，城市生活污水的再生利用和能源回收日益成为 社会的焦点，目前能源和成本效益以及可持续发展逐渐演变为城市污水处理行业的标杆， 这对于提高城市居民生活水平、建设节能低耗的生态文明城市意义重大。
[0004] 城市生活污水所蕴藏的能量主要来自有机碳、氨氮、磷酸盐，据估计其能量分别约 为23W/人、6W/人、0. 8W/人。但传统的硝化-反硝化工艺不仅脱氮效率低，而且还需要大 量的能源投入，有违我国"可持续发展"的战略要求。而自养脱氮型厌氧氨氧化工艺因其无 需外加有机碳源，可以将污水中的有机物尽可能多地用于产能，使得城市污水的能源自给 型处理更具可行性。目前该工艺在处理市政污泥压滤液领域已日趋成熟，而在主流生活污 水处理方面，如何实现高流速下厌氧氨氧化菌的高效持留是该工艺面临的一个巨大挑战。
[0005] 针对这些问题，本发明提出了一种具有羟基磷灰石内核的厌氧氨氧化颗粒污泥的 培养方法。本发明培养出的含核颗粒污泥具有沉降性能好、机械强度高、颗粒粒径大、菌载 密集等优点。 (三）
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有羟基磷灰石内核的厌氧氨氧 化颗粒污泥的培养方法。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] -种具有羟基磷灰石内核的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法，所述方法为：
[0009] (1)在反应器内接种厌氧氨氧化污泥，置于30~35°C恒温室中，栗入初始进水，在 厌氧、避光、进水pH为7. 4~7. 8条件下运行，初始水力停留时间为3~6h ;
[0010] 所述初始进水的成分组成为：NaH2P04 10mg L ^CaCU .2H20 5. 6mg L \MgS04.7H20 5.6mg lANaHCOs 840mg L1、微量元素I储备液1.25ml L1、微量元素II储备液1. 25ml L1、 NH/-N 70mg L \ N02 -N 70mg L S
[0011] 其中，所述微量元素I储备液的成分组成为：EDTA 5. OOg ? L \ FeS04 9. 14g ? L S 所述微量元素II储备液的成分组成为：H)TA 15. Og ? L \ ZnS04 ? 7H20 0. 430g ? L \ CoCl2 ? 6H20 0? 240g ? L \ MnCl2 ? 4H20 0? 990g ? L \ CuS04 ? 5H20 0? 250g ? L \ NaMo04 ? 2H20 0. 220g ? L \ NiCl2 ? 6H20 0. 210g ? L \ H3B04 0 . 0 1 4g ? L S
[0012] (2)逐步增加进水中NH/-N和N02 -N浓度，直到进水中NH4+-N和N02 -N浓度均达 至Ij 210~280mg L i，然后逐步缩短水力停留时间，直至水力停留时间为2~3h ;
[0013] (3)在水力停留时间为2~3h条件下运行50~70d，然后逐步增加进水中钙离子 浓度，直到进水中钙离子浓度达到50~80mg L \接着逐步增加进水中磷酸盐浓度，直到进 水中磷酸盐浓度达到100~300mgP L \之后逐步缩短水力停留时间，直至水力停留时间为 〇. 5~lh，再经过40~60天的运行，则所述的具有羟基磷灰石内核的厌氧氨氧化颗粒污泥 培养成功（可观察到颗粒污泥中含有白色小体）。
[0014] 本发明中，所述的厌氧氨氧化污泥为本领域常规的厌氧氨氧化污泥，可以取自厌 氧氨氧化反应器。
[0015] 进一步，本发明所述的具有羟基磷灰石内核的厌氧氨氧化颗粒污泥的培养方法，
[0016] 步骤（1)中，所述的反应器通常为升流式厌氧污泥床反应器；推荐所述的反应器 接种污泥浓度为10~20gVSS ? L、
[0017] 步骤⑴中，所述进水的pH值用lmol ? L 1盐酸和lmol ? L WaOH溶液进行调节。
[0018] 步骤（2)中，所述逐步增加进水中NH/-N和N02 -N浓度是指：每当出水N02 -N浓 度低于l〇mg L 1时，以70mg L 1的步幅同步增加进水中NH/-N和N02 -N浓度。
[0019] 步骤（3)中，所述逐步增加进水中的钙离子浓度是指：每当出水N02-N浓度低于 10mg L 1时，以lOmgCa L 1的步幅增加进水中CaCl 2 ? 2H20的浓度。
[0020] 步骤（3)中，所述逐步增加进水中的磷酸盐浓度是指：每当出水N02 -N浓度低于 10mg L 1时，以5~100mgP L 1的步幅增加进水NaH2P0^浓度。
[0021] 步骤⑵或步骤⑶中，所述的逐步缩短水力停留时间是指：每当出水N02 -N浓度 低于l〇mg L 1时，缩短水力停留时间为原水力停留时间的70%~90%。
[0022] 本发明的优点主要体现在：本发明方法培养得到的具有羟基磷灰石内核的厌氧氨 氧化颗粒污泥沉降性能好、机械强度高、颗粒粒径大、菌载密集，可实现高流速下厌氧氨氧 化菌的尚效持留。 (四）
【附图说明】
[0023] 图1是实施例1制备的厌氧氨氧化颗粒污泥的内核XRD图谱。 (五）
【具体实施方式】
[0024] 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。
[0025] 实施例1
[0026] (1)采用有效体积1. 0L的升流式厌氧污泥床反应器，接种污泥取自实验室长期运 行的厌氧氨氧化反应器，反应器置于35土 TC恒温室中，厌氧、避光运行，初始污泥浓度为 2L0gVSS L1，初始水力停留时间为6h。
[0027] 所述初始进水的成分组成为：NaH2P04 10mg L ^CaCU .2H20 5. 6mg L \MgS04.7H20 5.6mg lANaHCOs 840mg L1、微量元素I储备液1.25ml L1、微量元素II储备液1. 25ml L1、 NH/-N 70mg L \ N02 -N 70mg L S
[0028] 其中，所述微量元素I储备液的成分组成为：EDTA 5. OOg ? L \ FeS04 9. 14g ? L S 所述微量元素II储备液的成分组成为：H)TA 15. Og ? L \ ZnS04 ? 7H20 0.