一种自养异养共生氨氧化菌剂、其培养方法及用途技术

技术编号:3823728 阅读:467 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于环境生物技术领域,具体涉及一种处理氨氮废水的自养异养共生氨氧化菌剂及其用途。本发明专利技术自养异养共生氨氧化菌剂,由亚硝化单胞菌Nitrosomonas?sp.N-1、假单胞菌Pseudomonas?sp.He-X、热单胞菌Thermomonas?haemolytica?D-2、无色杆菌Achromobacter?xylosoxidans?C-1混合培养而成,用于氨氮废水处理。具有适应范围广,稳定性强,耐环境及毒物冲击等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境生物
,具体涉及一种处理氨氮废水的自养异养共生氨氧 化菌剂及其用途。
技术介绍
随着全球经济的发展,环境问题逐渐成为人们关注的焦点,保护生态环境、提高人 们的生活质量已成为许多国家及国际组织的共识。氨氮是污水中的重要污染物,氨氮含量也是衡量污水排放的重要指标。随着我国 城市化进程的加快,排入城市内河和干渠的污水量急剧增加,特别是近年来印染、化工、制 药、造纸等工业废水在城市污水中的比例不断增加,对水体中具有环境净化作用的微生物 (如硝化菌等)有一定毒害作用,使其净化能力下降,造成氨氮超标。这些氨氮随支流汇入 河流、湖泊后可引起水体的富营养化。同时,农业上化肥的大量使用,使进入水体的氨氮不 断增加,进一步加剧了水体的富营养化,使水质不断恶化,从而对生态平衡,农业、渔业和旅 游业等诸多行业产生不利影响,并引发一系列的环境和健康问题。因此,消除氮污染是近年 来环境科学研究的重要课题。此外,除了城市生活污水及工业废水外,一些高浓度氨氮废水,如垃圾渗滤液的处 理目前已成为环境领域的一个难题。垃圾渗滤液是在垃圾堆放过程中,由于废弃物分解以 及降水等冲淋浸泡等作用产生的一种成份复杂、难于降解的高浓度含氨氮有机废水,若不 妥善处理会造成地表或地下水源污染。我国城市生活垃圾填埋场渗滤液中氨氮浓度通常为 1500-2000mg/L,老龄垃圾填埋场渗滤液氨氮甚至高达5000mg/L,而研究表明,当氨氮浓度 > 250mg/L,多数活性污泥微生物生长和活性会受到抑制,进而影响硝化效率。因此,应用传 统的自养硝化菌剂及脱氮工艺难于处理垃圾渗滤液中的高浓度氨氮。常用处理水体氨氮污染的方法主要有物理、化学和生物3种。其中生物法脱氮被 认为是未来最有潜力、最有发展前景的方法。传统生物脱氮工艺主要包括硝化和反硝化两个阶段,分别由硝化菌和反硝化菌完 成。生物脱氮的关键技术是硝化作用,其效率决定了整个处理系统效率的高低。硝化作用 主要由两类菌完成,一类是亚硝酸细菌(又称氨氧化菌),将氨氮氧化成亚硝酸盐,另一类 是硝酸细菌(又称硝化细菌),将亚硝酸盐氧化成硝酸盐。其中,氨氧化作用是硝化作用的 前提和基础。氨氧化菌大多数为专性化能自养型,例如亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)、亚 硝化螺菌(Nitrosospira)、亚硝化球菌(Nitrosococcus)、亚硝化叶菌(Nitrosolobus)等。 这类菌对能量的利用率不高,生长较缓慢。针对自养氨氧化菌生长慢、效率低等问题,国内外学者就氨氧化菌的培养及菌剂 研制等方面的工作进行了大量的研究。重点探讨了 PH、温度、溶解氧、游离氨等因素对自养 硝化微生物菌株的影响,并申请一些专利。例如,Y0NEDA(2003)公开了 1份氨氧化菌株高 浓度培养方法以及培养基的专利(US6569334),H0EGL(2003)公开的专利描述了自养硝化 微生物以及配套载体处理高浓度氨氮废水(US6589425),NAKAN0(2008)公开了一份氨氧化3菌群和反硝化菌群富集培养的方法(JP2008017713),金明记等(2007)公开的专利描述了 一种高效微生物复合剂和利用该复合剂处理城市污水的方法(Cm01037655)。在硝化微生 物使用方面,H0VANEC(2001)和FUCHS UWE(1984)公开的两份美国专利分别描述了氨氧化 菌剂与亚硝酸盐氧化菌剂的使用方法、使用浓度以及相应装置(US 6265206,US4479876)。 BOCK(1989)的专利描述了硝化菌剂的生产工艺(US4874707),CH0(2002)的专利描述了硝 化细菌载体的生产方法(US6372138)。近年来,有研究报道异养微生物参与硝化作用,可不 受C/N比的限制,且生长迅速,在缺少有机碳或在有机物存在的条件下都能进行氨的氧化, 可以明显提高脱氮效果。李旭东等(2007)的专利描述将三株异养氨氧化菌按比例混合制 备菌剂,可解除C/N对硝化作用的抑制,提高硝化效率(CN 101024814A)。刘志培等(2005) 公开的专利利用三株自养细菌、两株异养细菌与一株酵母菌组合配比成为低温硝化菌剂, 在较低的温度下具有去除氨氮的作用(CN 1215991C)。尽管在氨氧化菌的培养及菌剂研制等方面已取得了一定的进展,但面对氨氮污染 及全球水体富营养化程度的不断加剧,在新型高效氨氧化菌发现、培养、改造和保存技术, 以及高效氨氧化菌剂的研制及规模化应用等方面都有待进一步加强。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效的自养/异养微生物共生氨氧化菌剂,有目的的投 放到生化反应器中,处理氨氮废水,提高硝化效率。本专利技术所述菌剂主要为四种微生物的混合培养物①Nitrosomona sp. N_1 (亚硝 化单胞菌)、② Pseudomonas sp. He_X (假单胞菌)、③ Thermomonas haemolytica D_2 (热 单胞菌)、④Achromobacter xylosoxidans C-1 (无色杆菌),已于2008年12月23日在北 京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物 中心保藏,培养物名称为AHAA-4,保藏号为CGMCC No. 2824。与其适配的生物反应器有接 触氧化反应器、曝气生物滤池、流化床生物反应器、生物滤塔(池)、完全混合式反应器、SBR 反应器、氧化沟反应器、以生物膜方式运行的SBR反应器、推流式活性污泥反应器等。本专利技术所述菌剂适合用于城市生活氨氮废水、工业氨氮废水、城市内河/干渠含 氨氮水体,以及垃圾渗滤液高浓度氨氮处理。本专利技术涉及的
技术实现思路
还有菌种的富集、驯化和培养本专利技术所述自养、异养共生氨氧化菌群系从某污水处理场的活性污泥中,通过模 拟废水长期富集培养,不断驯化所得。其详细步骤如下富集培养基成分(g/L) :NH4C1 1. 0,KH2P04 0. 7,MgS04.7H20 0. 5,CaCl2 *2H20 0. 5, NaCllO, NaHC03l. 0,微量元素溶液 lmL。微量元素(g/lOOmL):CuS04 5H20 0. 32,CoCl2 6H20 0. 32,(NH4)6Mo7024 4H20 0. 24,ZnS04 7H20 0. 44,EDTA 1. 0,FeS04 7H20 1. 0,MnS04 H20 0. 87。驯化培养基(g/L):NH4C1 0. 8,NaHC03 1. 0,NaCl 1. 0,K2HP04 0. 75,KH2P04 0. 25, MgS04 7H20 0. 03,MnS04 H20 0. 01,FeS04 7H20 0. 001,微量元素溶液 lmL。将采集污泥样品接入富集培养基中,振荡富集培养两个月,温度30°C,转速150r/ min,其间每天检测培养基中的NH4+-N、N02--N、N03__N的浓度,若NH4+_N低于10mg/L,则以25%的比例转接到新鲜的培养基中。富集结束后,取适量富集样品接入驯化培养基中, 30°C,pH为7. 5 8. 0,恒温磁力搅拌器上培养,每天检测培养基中的NH4+-N、N02__N、N03_本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种自养异养共生氨氧化菌剂,其特征在于:由亚硝化单胞菌Nitrosomonas sp.N-1、假单胞菌Pseudomonas sp.He-X、热单胞菌Thermomonas haemolytica D-2、无色杆菌AchromobacterxylosoxidansC-1混合培养而成,该培养物于2008年12月23日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏,保藏号为CGMCC No.2824。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李大平陶勇何晓红王晓梅
申请(专利权)人:中国科学院成都生物研究所
类型:发明
国别省市:90[中国|成都]

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