公布日：2023.06.23
申請日：2023.02.10
分類(lèi)號：C02F3/02(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種較高氨氮廢水的短程硝化快速啟動(dòng)工藝，首先根據較高氨氮廢水的短程硝化的特性在進(jìn)水前進(jìn)行pH、溫度、氨氮濃度及溶解氧濃度調節，使進(jìn)水負荷符合微生物降解的要求，然后加入菌株NZ‑AY1，在較高氨氮濃度、30‑33℃、pH7.0‑8.5的條件下進(jìn)行短程硝化快速啟動(dòng)工藝，所述菌株分類(lèi)命名為就地堆肥副地芽孢桿菌（Parageobacillustoebii）NZ‑AY1，已保藏于中國普通微生物菌種保藏管理中心，該工藝中氨氮去除效率可達95%以上，氨氧化效率可達87%至95%，抗各種沖擊負荷的能力較強，在處理系統中更為穩定，同時(shí)也公開(kāi)了該菌株的快速擴培工藝，操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低，具有實(shí)際應用價(jià)值，市場(chǎng)前景廣闊。
權利要求書(shū)
1.一種氨氧化細菌，其分類(lèi)命名為就地堆肥副地芽孢桿菌（Parageobacillustoebii）NZ-AY1，已保藏于中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號為：CGMCCNo.26235。
2.權利要求1所述氨氧化細菌在較高濃度氨氮廢水的短程硝化的快速啟動(dòng)工藝中的應用。
3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于：將就地堆肥副地芽孢桿菌（Parageobacillustoebii）NZ-AY1進(jìn)行菌株培養后，加入到較高濃度氨氮廢水中，控制溫度30-33℃、pH7.0-8.5使其實(shí)現短程硝化的快速啟動(dòng)工藝。
4.根據權利要求3所述的應用，其特征在于：就地堆肥副地芽孢桿菌（Parageobacillustoebii）NZ-AY1進(jìn)行菌株培養，包括活化、轉接、擴培步驟：活化：從固體平板中挑取氨氧化細菌的單菌落，轉接至氨氧化培養基中，搖床轉速為130-160rpm，30-33℃搖床培養直至對數期；轉接：將處在對數期的氨氧化細菌液轉接至種子罐中進(jìn)行培養，控制種子罐溫度維持在30-33℃、轉速保持在220-250rpm，溶氧DO控制在4-6mg/L，培養5d-10d；擴培：將種子罐培養的菌液按照2%-5%的接種量轉接至發(fā)酵罐中擴大培養，發(fā)酵罐培養基成分與種子罐的相同，各物化參數指標為：溫度30-33℃、轉速230-260rpm，溶氧4-6mg/L、發(fā)酵時(shí)間3-5d。
5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于：所述的氨氧化培養基組分：(NH4)2SO42.0g、KH2PO41.0g、NaHCO31g、MgSO4·7H2O0.2g、CaCl2·2H2O0.1g，微量元素溶液1mL/L、水1000mL，pH7.8-8.5。
6.根據權利要求4所述的應用，其特征在于：種子罐的培養基成分為：(NH4)2SO42.0g、KH2PO41.0g、NaHCO31g、MgSO4·7H2O0.2g、CaCl2·2H2O0.1g、FeSO4·7H2O0.001g，瓊脂20g，微量元素溶液1mL/L、水1000mL，pH7.8-8.5。
7.根據權利要求4所述的應用，其特征在于：菌株經(jīng)過(guò)培養后菌液有效活菌數可達109個(gè)/ml以上，發(fā)酵培養液出罐后包裝即可得到高效氨氧化細菌劑。
8.根據權利要求5或6所述的應用，其特征在于：所述1mL微量元素溶液中包含氯化鋅80mg，無(wú)水硫酸銅20mg，硼酸20mg，七水硫酸亞鐵100mg。
9.根據權利要求3所述的應用，其特征在于：氨氧化細菌NZ-AY1的投加量為2%-10%。
10.根據權利要求3所述的應用，其特征在于：所述較高濃度氨氮廢水中氨氮濃度為300mg/L-500mg/L。
發(fā)明內容
為解決現有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種較高濃度氨氮廢水的短程硝化快速啟動(dòng)工藝，并成功發(fā)酵一種氨氧化細菌。該菌株能夠啟動(dòng)較高濃度氨氮廢水的短程硝化，同時(shí)可有效應對較高濃度氨氮廢水的短程硝化過(guò)程中出現的各種效率下降現象，具有反應快速、長(cháng)期穩定、節約成本，簡(jiǎn)單易操作的等特點(diǎn)，解決較高氨氮廢水的短程硝化快速啟動(dòng)工藝過(guò)程中的問(wèn)題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種較高濃度氨氮廢水的短程硝化快速啟動(dòng)工藝，包括：廢水pH、溫度、溶解氧、游離氨的調節。首先根據氨氧化細菌的特性在進(jìn)水前進(jìn)行pH、溫度、氨氮濃度及溶解氧濃度調節，使進(jìn)水負荷符合微生物降解的要求，其次使用實(shí)驗室篩選的氨氧化細菌NZ-AY1，在溫度控制在30-33℃、pH控制在7.0-8.5、溶氧控制在4-6mg/L的條件下進(jìn)行短程硝化快速啟動(dòng)工藝。
所述的較高濃度氨氮廢水中氨氮濃度為300mg/L-500mg/L。
氨氧化細菌NZ-AY1的投加量為2%-10%。
所述的氨氧化細菌，其分類(lèi)命名為就地堆肥副地芽孢桿菌（Parageobacillustoebii）NZ-AY1，已于2022年12月25日保藏于中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號為：CGMCCNo.26235，地址：北京市朝陽(yáng)區北辰西路1號院3號。
所述氨氧化細菌在較高濃度氨氮廢水的短程硝化啟動(dòng)工藝中的應用：將就地堆肥副地芽孢桿菌（Parageobacillustoebii）NZ-AY1進(jìn)行菌株培養后，加入到30-33℃較高濃度氨氮廢水中進(jìn)行短程硝化快速啟動(dòng)工藝。
就地堆肥副地芽孢桿菌（Parageobacillustoebii）NZ-AY1進(jìn)行菌株培養，包括活化、轉接、擴培步驟，具體如下：1）活化：從固體平板中挑取氨氧化細菌的單菌落，轉接至氨氧化液體培養基中，搖床轉速為130-160rpm，30-33℃搖床培養直至對數期；2）轉接：將處在對數期的氨氧化細菌液轉接至種子罐中進(jìn)行培養，控制種子罐溫度維持在30-33℃、轉速保持在220-250rpm，溶氧DO控制在4-6mg/L，培養5d-10d；3）擴培：將種子罐培養的菌液按照2%-5%的接種量轉接至發(fā)酵罐中擴大培養，發(fā)酵罐培養基成分與種子罐的相同，各物化參數指標為：溫度30-33℃、轉速230-260rpm，溶氧4-6mg/L、發(fā)酵時(shí)間3-5d。
所述的氨氧化液體培養基組分：(NH4)2SO42.0g、KH2PO41.0g、NaHCO31g、MgSO4·7H2O0.2g、CaCl2·2H2O0.1g、微量元素溶液1mL/L（氯化鋅80mg，無(wú)水硫酸銅20mg，硼酸20mg，七水硫酸亞鐵100mg）、水1000mL，pH7.8-8.5。
種子罐的培養基成分為：(NH4)2SO42.0g、KH2PO41.0g、NaHCO31g、MgSO4·7H2O0.2g、CaCl2·2H2O0.1g、FeSO4·7H2O0.001g、瓊脂20g、微量元素溶液1mL/L、水1000mL，pH7.8-8.5。
菌株經(jīng)過(guò)培養后菌液有效活菌數可達109個(gè)/ml以上，發(fā)酵培養液出罐后包裝即可得到高效氨氧化細菌劑。
所述氨氧化細菌在較高氨氮廢水處理中的應用，首先根據較高氨氮廢水的特性在進(jìn)水前進(jìn)行pH及污染物濃度調節和溶解氧濃度調節，使進(jìn)水負荷符合微生物降解的要求（氨氮濃度為300mg/L-500mg/L，pH值為7.0-8.5，溶氧4-6mg/L）。其次投加實(shí)驗室篩選的氨氧化細菌株NZ-AY1，在溫度控制在30-33℃的條件下進(jìn)行短程硝化工藝。
氨氧化細菌NZ-AY1的投加量為1%-10%。
所述的微生物脫氮工藝中使用的高效氨氧化細菌種(Parageobacillustoebii)NZ-AY1，本實(shí)驗室通過(guò)從泰州某河底泥中，在常溫條件下使用較高氨氮污染物篩選、并保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì )普通微生物中心。該微生物使用普通培養基擴培，接種濃度為5%。微生物短程硝化工藝中的停留時(shí)間為48h-72h。
本發(fā)明就地堆肥副地芽孢桿菌（Parageobacillustoebii）NZ-AY1菌株是從泰州某河底泥中篩選得到的，具體篩選方法如下：使用：(NH4)2SO42.0g、KH2PO41.0g、NaHCO31g、MgSO4·7H2O0.2g、CaCl2·2H2O0.1g、FeSO4·7H2O0.001g、瓊脂20g，溶于1000mL蒸餾水中。經(jīng)高溫高壓蒸汽滅菌（120℃，20min）作為富集培養基，添加從泰州某河取的河泥10mL，7d后，抽取1mL放進(jìn)新配置的富集培養基，如此重復2個(gè)周期。將初篩得到的菌落接種至氨氧化培養基中（(NH4)2SO42.0g、KH2PO41.0g、NaHCO31g、MgSO4·7H2O0.2g、CaCl2·2H2O0.1g、微量元素溶液1mL/L（氯化鋅80mg，無(wú)水硫酸銅20mg，硼酸20mg，七水硫酸亞鐵100mg）、水1000mL，pH7.8-8.5））培養，每隔24h測定NH4+-N、NO3--N、NO2--N含量。根據NH4+-N、NO3--N、NO2--N指標的去除效果，經(jīng)復篩得到1株具有富集較高NO2--N性能的菌株，命名為NZ-AY1。
所述菌株是橢圓狀，呈乳黃色，有莢膜，無(wú)芽孢，革蘭氏陽(yáng)性，異氧，嚴格好氧，氨氮硝化試驗陽(yáng)性。
菌株的培養條件是：取1mL菌液均勻涂布于好氧氨氧化培養基（(NH4)2SO42.0g、KH2PO41.0g、NaHCO31g、MgSO4·7H2O0.2g、CaCl2·2H2O0.1g、微量元素溶液1mL/L（氯化鋅80mg，無(wú)水硫酸銅20mg，硼酸20mg，七水硫酸亞鐵100mg）、水1000mL，pH7.8-8.5））上，將培養基放在恒溫培養箱中培養，培養溫度為30-33℃，培養時(shí)間為7d。
所述菌株在較高氨氮廢水的短程硝化快速啟動(dòng)工藝中的應用。
該菌株能在溫度30-33℃的廢水生長(cháng)，倍增周期為48h。
本發(fā)明中篩選出的氨氧化細菌NZ-AY1能在較高氨氮廢水中生長(cháng)，在溫度30-33℃、pH7.0-8.5的控制條件下，能實(shí)現較高氨氮廢水短程硝化的快速啟動(dòng)，同時(shí)所述菌株無(wú)需外加碳源，降解速率高。相比于其他氨氧化細菌具有氨氧化效率高、長(cháng)期穩定、低成本、低能耗、出水細菌少及水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。
（發(fā)明人：蔡應康;鄒希;孫秀玥;張楠;李暉斌）
