一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法专利检索-微件软件组件软件包软件计算机系统电脑零配件专利检索查询-专利查询网

一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法

阅读：566发布：2023-12-27

专利汇可以提供一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法，包括对低温硝化菌群的富集及驯化以及低温好氧反硝化菌群的富集及驯化的过程，本发明通过富集驯化出低温硝化菌群和低温好氧反硝化菌群，硝化效能最好，对氨氮的去除率可达85.62％，可用于在冬季的人工湿地降解处理领域。，下面是一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种低温脱氮菌剂的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
(1)低温硝化菌群的富集及驯化：对硝化菌群培养基中，按30℃→25℃→20℃→15℃→
13℃→10℃的温度梯度进行低温驯化，在好氧条件下于250mL的摇瓶中以含微量元素溶液和硝氮混合溶液培养富集，溶解氧为0.1～5mg/L，pH为7.0-9.0摇床转速150rpm，每周期
12h，排水率约为90％；
(2)低温好氧反硝化菌群的富集及驯化：在常温下对好氧反硝化菌群在30℃下活化，活化后在好氧条件下，按30℃→20℃→15℃→10℃的温度梯度进行低温驯化；
(3)将低温硝化菌群和反硝化菌群接种至发酵培养基中进行放大培养，得到低温好氧反硝化菌菌剂。
2.根据权利要求1所述低温脱氮菌剂的制备方法，其特征在于：所述发酵培养基中含有：15～20g 碳酸氢钠，3～5g硝酸钠，0.9～1.2g磷酸二氢钾，pH7.0～7.2。
3.根据权利要求1所述低温脱氮菌剂的制备方法，其特征在于：所述的微量元素溶液中
1000g水中包含54g氯化锌、192g氯化钴，100g硫酸锰，24氯化镍，28g氯化铜，38g钼酸钠和
30g硼酸，pH7.0。
4.一种如权利要求1～3任一权利要求所述低温脱氮菌剂在人工湿地脱氮中的方法，其特征在于：所述脱氮菌剂中含有营养液和保藏助剂，所述脱氮菌剂包括低温硝化菌群和反硝化菌，以低温硝化菌群(15％)和低温好氧反硝化菌群(10％)的比例，投加脱氮菌至进水区，采用均匀投加结合土壤翻耕的方法，使菌剂均匀混合在人工湿土壤中。
5.根据权利要求4所述所述低温脱氮菌剂在人工湿地脱氮中的方法，其特征在于：所述湿地水质特征为，氨氮浓度30～600mg/L，COD浓度为300～3000mg/L，BOD浓度为200～
2000mg/L，pH为6～10。
6.根据权利要求4所述所述低温脱氮菌剂在人工湿地脱氮中的方法，其特征在于：所述脱氮菌剂在湿地内活性污泥浓度为2000～5000mg/L之间时进行投加。

说明书全文

一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及人工湿地处理技术领域，具体涉及一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法。

背景技术

[0002] 人工湿地中存在着大量的好氧微生物和兼性微生物，在复合垂直流的湿地中，表层的细菌数量比下层高，微生物群落有着明显的分层。人工湿地中微生物的数量和群落结构随着不同的季节也有很大变化，人工湿地系统对有机物的降解能力较强。污水中不溶性的有机物通过基质的过滤、沉淀作用而被拦截，基质会因吸附饱和降低对有机物的去除效果，但其表面大量附着的微生物可通过代谢过程完成对有机物的去除。

[0003] 但是当水温降至10℃以下时，微生物活性大大降低，生化处理的效果下降，工程中常采用降低负荷、延长水力停留时间、保温等措施来使冬季的出水水质达标，但这些措施增加了运行成本，处理效果不稳定。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法。

[0005] 为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

[0006] 本发明包括以下步骤：

[0007] (1)低温硝化菌群的富集及驯化：对硝化菌群培养基中，按 30℃→25℃→20℃→15℃→13℃→10℃的温度梯度进行低温驯化，在好氧条件下于250mL的摇瓶中以含微量元素溶液和硝氮混合溶液培养富集，溶解氧为0.1～5mg/L，pH为7.0-9.0摇床转速150rpm，每周期12h，排水率约为90％；

[0008] (2)低温好氧反硝化菌群的富集及驯化：在常温下对好氧反硝化菌群在30℃下活化，活化后在好氧条件下，按30℃→20℃→15℃→10℃的温度梯度进行低温驯化；

[0009] (3)将低温硝化菌群和反硝化菌群接种至发酵培养基中进行放大培养，得到低温好氧反硝化菌菌剂。

[0010] 具体地，所述发酵培养基中含有：15～20g 碳酸氢钠，3～5g硝酸钠，0.9～ 1.2g磷酸二氢钾，pH7.0～7.2。

[0011] 具体地，所述的微量元素溶液中1000g水中包含54g氯化锌、192g氯化钴， 100g硫酸锰，24氯化镍，28g氯化铜，38g钼酸钠和30g硼酸，pH7.0。

[0012] 所述低温脱氮菌剂在人工湿地脱氮中的应用，所述脱氮菌剂中含有营养液和保藏助剂，所述脱氮菌剂包括低温硝化菌群和反硝化菌，以低温硝化菌群(15％) 和低温好氧反硝化菌群(10％)的比例，投加脱氮菌至进水区，采用均匀投加结合土壤翻耕的方法，使菌剂均匀混合在人工湿土壤中。

[0013] 具体地，所述湿地水质特征为，氨氮浓度30～600mg/L，COD浓度为 300～3000mg/L，BOD浓度为200～2000mg/L，pH为6～10。

[0014] 具体地，脱氮菌剂在湿地内活性污泥浓度为2000～5000mg/L之间时进行投加。

[0015] 本发明的有益效果在于：

[0016] 本发明通过富集驯化出低温硝化菌群和低温好氧反硝化菌群，硝化效能最好，对氨氮的去除率可达85.62％，可用于在冬季的人工湿地降解处理领域。

具体实施方式

[0017] 在本实施例子中，脱氮细菌选用厚壁菌门的杆菌纲Bacillus(芽孢杆菌属)，在有氧或缺氧的环境中，能够同时进行硝化和反硝化过程，对溶解氧有很强的耐受力；反硝化细菌采用变形菌门的γ-变形菌纲Pseudomonas(假单胞菌属)。

[0018] 本发明包括以下步骤：

[0019] (1)低温硝化菌群的富集及驯化：对硝化菌群培养基中，按 30℃→25℃→20℃→15℃→13℃→10℃的温度梯度进行低温驯化，在好氧条件下于250mL的摇瓶中以含微量元素溶液和硝氮混合溶液培养富集，溶解氧为 0.1～5mg/L，pH为7.0-9.0摇床转速150rpm，每周期12h，排水率约为90％；

[0020] (2)低温好氧反硝化菌群的富集及驯化：在常温下对好氧反硝化菌群在30℃下活化，活化后在好氧条件下，按30℃→20℃→15℃→10℃的温度梯度进行低温驯化；

[0021] (3)将低温硝化菌群和反硝化菌群接种至发酵培养基中进行放大培养，得到低温好氧反硝化菌菌剂。

[0022] 所述发酵培养基中含有：15～20g碳酸氢钠，3～5g硝酸钠，0.9～1.2g 磷酸二氢钾，pH7.0～7.2。

[0023] 所述的微量元素溶液中1000g水中包含54g氯化锌、192g氯化钴，100g硫酸锰，24氯化镍，28g氯化铜，38g钼酸钠和30g硼酸，pH7.0。

[0024] 所述低温脱氮菌剂在人工湿地脱氮中的应用，所述脱氮菌剂中含有营养液和保藏助剂，所述脱氮菌剂包括低温硝化菌群和反硝化菌，以低温硝化菌群(15％) 和低温好氧反硝化菌群(10％)的比例，投加脱氮菌至进水区，采用均匀投加结合土壤翻耕的方法，使菌剂均匀混合在人工湿土壤中。

[0025] 脱氮菌刚投加时强化系统的出水氨氮并未出现明显的下降，可能是因为低温硝化菌需要适应新的环境，且低温硝化菌对氨氮的转化作用比较缓慢，之后低温硝化菌开始对进水中的氨氮进行转化，强化系统相比于对照系统，出水氨氮浓度更低，对照系统的出水氨氮浓度为10.73mg/L左右，而强化系统的出水氨氮浓度为7.96mg/L左右，基本能够达到低温下氨氮排放一级A标准，对照系统和强化系统对氨氮的去除率分别达32.09％左右和48.41％左右，脱氮菌强化使出水氨氮的去除率提高了16.32％。从第13d开始，强化系统的出水氨氮浓度开始上升，可能是因为投加的菌剂未能成为人工湿地系统中的优势菌，在进行生物强化时，可以考虑以12d为投加周期，反复投加脱氮菌。

[0026] 所述湿地水质特征为，氨氮浓度30～600mg/L，COD浓度为300～3000mg/L， BOD浓度为200～2000mg/L，pH为6～10。

[0027] 脱氮菌剂在湿地内活性污泥浓度为2000～5000mg/L之间时进行投加。在温度能够控制为10℃的低温室中，两个平行的人工湿地并启动运行，以人工配水为进水，在水力停留时间为24h的条件下，以水平潜流的方式连续流运行至出水稳定，运行期间水温为为9～10℃。人工湿地模拟系统在10℃下运行 60d左右时，达到出水稳定的状态。在运行初期，人工湿地系统中的微生物群落处于适应期，出水COD和氨氮仍然较高，随着系统的运行，湿地中的微生物发挥作用，出水COD和氨氮不断下降，在运行40d后，出水水质达到比较稳定的状态，出水COD去除率维持在47.30％左右，出水氨氮的去除率维持在 31.99％左右，完成了人工湿地的低温启动，但低温下人工湿地系统去除污染物的能力较低。

[0028] 如表1所示，人工湿地系统的出水COD约为34.53mg/L，达到出水 COD排放一级A标准(50mg/L)，出水氨氮浓度约为10.82mg/L，未能达到低温下出水氨氮排放一级A标准(8mg/L)，出水硝氮浓度约为3.98 mg/L，出水总氮浓度为13.61mg/L～15.25mg/L，不能稳定达到出水总氮排放一级A标准(15mg/L)，因此，本研究将进行低温脱氮菌的生物强化，降低人工湿地的出水氨氮和总氮浓度，使其能够达到国家一级A标准。

[0029] 表1

[0030]

[0031] 脱氮菌强化和未强化系统的出水COD浓度为35mg/L左右，对COD的去除率为46.97％左右。对照系统和强化系统的出水COD浓度没有明显的差异，可能是因为投加的脱氮菌中，低温硝化菌群是自养菌，并不降解COD，虽然强化系统内投加了异养的低温好氧反硝化菌，对COD有一定的消耗，但出水中有可能存在自溶的菌体或微生物的代谢产物，从而导致出水COD浓度未出现明显的下降，有时还略高于对照系统。

[0032] 上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所作的任何修改、等同替换、改进等也应属于本发明的权利要求保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
电动泵以及控制方法	2021-04-11	1
阵列微结构增量辊压成形装置及方法	2022-05-10	0
一种四环素类抗生素抗性基因tetX的特异性引物、检测方法和应用	2023-03-17	1
一种用于脱除钒的多元复合吸附材料及其制备方法和应用	2020-05-30	2
一种大面积连续超薄二维Ga2O3非晶薄膜的制备方法与应用	2021-10-18	2
制造碳推力轴承的扇形件的方法	2023-10-06	1
一种双辅助触头	2020-09-28	0
一种精密零件机械加工中毛刺去除装置	2020-11-05	1
一种智能直饮机及智能直饮机系统	2020-11-04	2
化合物半導体及びその製造方法	2020-10-05	2

一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法

一种低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能的方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：