技术摘要:
一种用于无碳自养脱氮罐中使用的固体颗粒复合微生物载体,所述该复合微生物及载体是由高密度的专性自养反硝化优势组合微生物菌群通过离子吸附、包埋、交联、共价结合的方式固定在一个多酶体系的载体上,复合微生物由渗透压调节剂NaCl,wt%=0.5‑0.8%、表面活性剂十二烷 全部
背景技术:
随着全国各个省市地方标准的出台,比如北京、天津的地方标准及最近刚刚出台 的浙江省城镇污水处理厂主要水污染排放标准(DB33/2169-2018)新政策开展,要求污水处 理厂达到准地表IV、V类,其中总氮TN≤10mg/L,而昆明因为入滇池,要求污水厂出水总氮TN ≤5mg/L,随着环境治理的要求,对总氮的排放标准会越来越严,开发应用技术可靠、运行费 用低、性价比高的深度脱氮技术是必然趋势。 反硝化作为污水处理中氮素脱离水体的一个关键过程,一直以来是污废水生化处 理技术的研究重点。目前,污水厂的尾水深度脱氮大多采用传统的异养反硝化技术和工艺, 虽然脱氮效果较好,但需要投加大量碳源,污泥产量高,这势必增加污水、污泥的处理成本。 对此,硫自养反硝化因其无需投加碳源、运行费用低及产泥量少等优势,逐渐成为生物脱氮 工艺的热点。 硫自养反硝化技术指某些微生物在缺氧或厌氧条件下利用还原态硫(单质S、 H2S、S2-、S2O32-)为自养反硝化提供电子的技术,该技术脱氮过程中无需外加碳源已逐渐 被应用于处理低C/N比的受污染水体,如污水厂尾水的深度脱氮、地下水修复、工业废水以 及饮用水处理等领域。具体的,是指在厌氧件下,单质硫提供电子供体,以硝酸盐或亚硝酸 盐作为电子受体,以将其还原成氮气达到脱氮目的的过程。
技术实现要素:
本发明基于自养反硝化脱氮原理,开发适用于市政尾水深度脱氮的无碳自养脱氮 集成一体化设备及自养脱氮技术,具有专性微生物菌群实现高效生物脱氮、反冲洗周期长、 运行维护费用低、结构简单、运行方便等优点,可以适用于市政污水处理厂尾水提标、河道 修复和地下水修复等领域。本发明的目的是通过如下技术方案来完成的, 一种用于无碳自养脱氮罐中使用的固体颗粒复合微生物载体,所述该复合微生物及载 体是由高密度的专性自养反硝化优势组合微生物菌群通过离子吸附、包埋、交联、共价结合 的方式固定在一个多酶体系的载体上,所述复合微生物由渗透压调节剂NaCl,wt%=0 .5- 0.8%、表面活性剂十二烷基苯磺酸钠wt%=0.03-0.06%、营养物质(其中含酵母粗提取物8- 10g/L、蛋白胨10-20g/L、葡萄糖5-10g/L、NH4Cl 5-10g/L,K2HPO4 5-10g/L),wt%=9 .6- 12 .8%、缓冲剂NaHCO3 ,wt%=0 .05-0 .10%、电子传递激活剂Mn2 与金属盐类,wt%=0 .05- 0 .10%、乙醇3.2-3 .8%、微生物菌种wt%=5 .4-6 .4%组成,该载体材料为沸石基wt%=79.58- 84.29%。 作为优选:所述固体颗粒复合微生物载体是通过浸渍干化作用制备所述固体颗粒 3 CN 111547840 A 说 明 书 2/3 页 复合微生物固定化多酶体系载体填料,所述固化载体微生物含脱氮自养菌系≥2 .0× 108CFU/g,该载体填料为固体颗粒,直径3/8英寸,细孔内外表面积约2~3m2,无毒无刺激性, 能够使微生物有较大的空间附着而繁殖。 本发明制造固体颗粒复合微生物载体的方法包括如下步骤: 步骤一,将固化载体微生物进行活化、扩大培养,所含菌种包括:脱硫硫杆菌、氧化亚铁 硫杆菌、高耐硫杆菌、脱氢协同硫杆菌、硫发菌、夹罗氏硫杆菌、贝氏产酸阿贝尔球菌、发硫 菌、贝氏硫杆菌、脱氮硫杆菌、硫酸盐还原菌、鳌台球菌; 步骤二,将扩培后的微生物接种到混合培养基中培养,时间控制在10-14h,培养温度40 ℃左右,得到混合菌种; 步骤三,将乙醇通入扩培后的微生物混合菌种中,之后将载体材料缓慢加入,采用离心 将其混合均匀浸渍,离心机的转速控制在50-70rpm,混合时间10min,得到的混合物放入平 铺容器中自然干化,得到固体颗粒复合微生物固定化多酶体系载体。 作为优选:所述步骤二中所述混合培养基中由透压调节剂、表面活性剂、营养物 质、缓冲剂、电子传递激活剂组成,在加入步骤1中的所有菌种后,在用5-10g/L去离子水溶 解混合得到混合菌种。 本发明具有以下优点:1.专用的复合微生物固定化载体不含任何有害的化学成 分,安全性高,不会造成二次污染;2.可持续稳定扩增培养专性微生物菌群;3.确保原位微 生物菌种扩培的数量和质量;4.复合微生物固定化载体含专性硫自养反硝化菌群,世代周 期长,剩余污泥量少;5.高效脱氮,可进一步对市政尾水作深度处理;6.运行成本低;7.材料 损耗少,更换周期长,运维成本低。
一种用于无碳自养脱氮罐中使用的固体颗粒复合微生物载体,所述该复合微生物及载体是由高密度的专性自养反硝化优势组合微生物菌群通过离子吸附、包埋、交联、共价结合的方式固定在一个多酶体系的载体上,复合微生物由渗透压调节剂NaCl,wt%=0.5‑0.8%、表面活性剂十二烷 全部
背景技术:
随着全国各个省市地方标准的出台,比如北京、天津的地方标准及最近刚刚出台 的浙江省城镇污水处理厂主要水污染排放标准(DB33/2169-2018)新政策开展,要求污水处 理厂达到准地表IV、V类,其中总氮TN≤10mg/L,而昆明因为入滇池,要求污水厂出水总氮TN ≤5mg/L,随着环境治理的要求,对总氮的排放标准会越来越严,开发应用技术可靠、运行费 用低、性价比高的深度脱氮技术是必然趋势。 反硝化作为污水处理中氮素脱离水体的一个关键过程,一直以来是污废水生化处 理技术的研究重点。目前,污水厂的尾水深度脱氮大多采用传统的异养反硝化技术和工艺, 虽然脱氮效果较好,但需要投加大量碳源,污泥产量高,这势必增加污水、污泥的处理成本。 对此,硫自养反硝化因其无需投加碳源、运行费用低及产泥量少等优势,逐渐成为生物脱氮 工艺的热点。 硫自养反硝化技术指某些微生物在缺氧或厌氧条件下利用还原态硫(单质S、 H2S、S2-、S2O32-)为自养反硝化提供电子的技术,该技术脱氮过程中无需外加碳源已逐渐 被应用于处理低C/N比的受污染水体,如污水厂尾水的深度脱氮、地下水修复、工业废水以 及饮用水处理等领域。具体的,是指在厌氧件下,单质硫提供电子供体,以硝酸盐或亚硝酸 盐作为电子受体,以将其还原成氮气达到脱氮目的的过程。
技术实现要素:
本发明基于自养反硝化脱氮原理,开发适用于市政尾水深度脱氮的无碳自养脱氮 集成一体化设备及自养脱氮技术,具有专性微生物菌群实现高效生物脱氮、反冲洗周期长、 运行维护费用低、结构简单、运行方便等优点,可以适用于市政污水处理厂尾水提标、河道 修复和地下水修复等领域。本发明的目的是通过如下技术方案来完成的, 一种用于无碳自养脱氮罐中使用的固体颗粒复合微生物载体,所述该复合微生物及载 体是由高密度的专性自养反硝化优势组合微生物菌群通过离子吸附、包埋、交联、共价结合 的方式固定在一个多酶体系的载体上,所述复合微生物由渗透压调节剂NaCl,wt%=0 .5- 0.8%、表面活性剂十二烷基苯磺酸钠wt%=0.03-0.06%、营养物质(其中含酵母粗提取物8- 10g/L、蛋白胨10-20g/L、葡萄糖5-10g/L、NH4Cl 5-10g/L,K2HPO4 5-10g/L),wt%=9 .6- 12 .8%、缓冲剂NaHCO3 ,wt%=0 .05-0 .10%、电子传递激活剂Mn2 与金属盐类,wt%=0 .05- 0 .10%、乙醇3.2-3 .8%、微生物菌种wt%=5 .4-6 .4%组成,该载体材料为沸石基wt%=79.58- 84.29%。 作为优选:所述固体颗粒复合微生物载体是通过浸渍干化作用制备所述固体颗粒 3 CN 111547840 A 说 明 书 2/3 页 复合微生物固定化多酶体系载体填料,所述固化载体微生物含脱氮自养菌系≥2 .0× 108CFU/g,该载体填料为固体颗粒,直径3/8英寸,细孔内外表面积约2~3m2,无毒无刺激性, 能够使微生物有较大的空间附着而繁殖。 本发明制造固体颗粒复合微生物载体的方法包括如下步骤: 步骤一,将固化载体微生物进行活化、扩大培养,所含菌种包括:脱硫硫杆菌、氧化亚铁 硫杆菌、高耐硫杆菌、脱氢协同硫杆菌、硫发菌、夹罗氏硫杆菌、贝氏产酸阿贝尔球菌、发硫 菌、贝氏硫杆菌、脱氮硫杆菌、硫酸盐还原菌、鳌台球菌; 步骤二,将扩培后的微生物接种到混合培养基中培养,时间控制在10-14h,培养温度40 ℃左右,得到混合菌种; 步骤三,将乙醇通入扩培后的微生物混合菌种中,之后将载体材料缓慢加入,采用离心 将其混合均匀浸渍,离心机的转速控制在50-70rpm,混合时间10min,得到的混合物放入平 铺容器中自然干化,得到固体颗粒复合微生物固定化多酶体系载体。 作为优选:所述步骤二中所述混合培养基中由透压调节剂、表面活性剂、营养物 质、缓冲剂、电子传递激活剂组成,在加入步骤1中的所有菌种后,在用5-10g/L去离子水溶 解混合得到混合菌种。 本发明具有以下优点:1.专用的复合微生物固定化载体不含任何有害的化学成 分,安全性高,不会造成二次污染;2.可持续稳定扩增培养专性微生物菌群;3.确保原位微 生物菌种扩培的数量和质量;4.复合微生物固定化载体含专性硫自养反硝化菌群,世代周 期长,剩余污泥量少;5.高效脱氮,可进一步对市政尾水作深度处理;6.运行成本低;7.材料 损耗少,更换周期长,运维成本低。