本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種亞硝化優(yōu)勢菌群的培養(yǎng)方法。

背景技術(shù)：

廢水的生物脫氮主要依靠活性污泥中的硝化菌和反硝化菌共同作用，最終將污水中各種形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮而從水中逸出。從硝化過程來看，氨氮（NH₃-N）被氧化成亞硝酸鹽氮（NO₂-N）和硝酸鹽氮（NO₃-N）是由兩類獨立的細(xì)菌完成的兩個不同反應(yīng)，應(yīng)該可以分開。從反硝化過程來看，NO₂-N和NO₃-N均可以作為最終電子受體。因而整個生物脫氮過程可以通過NH₃-N轉(zhuǎn)化為NO₂-N再轉(zhuǎn)化為N₂的途徑來完成。

短程硝化反硝化生物脫氮技術(shù)，又稱亞硝酸型生物脫氮技術(shù)，就是將硝化過程控制在NO₂-N階段而終止，隨后進行亞硝酸鹽反硝化脫氮。與傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)相比，短程硝化-反硝化生物脫氮技術(shù)能縮短水力停留時間，可節(jié)省25%的能耗和40%的碳源，同時可以減少剩余污泥處理量。因此，短程硝化-反硝化生物脫氮技術(shù)已成為污水生物脫氮領(lǐng)域的一個新的研究熱點。特別是將該技術(shù)應(yīng)用于處理高氨氮低碳氮比污水，如催化劑生產(chǎn)含氨廢水、尿素生產(chǎn)含氨廢水等具有重要的實際意義。

杜兵等（新型亞硝化工藝開發(fā)研究，給水排水，2006，32(9)）采用長污泥齡、低氧工藝控制亞硝化反應(yīng)，使得氨氧化細(xì)菌成為優(yōu)勢菌群，成功地開發(fā)出了一種新型亞硝化工藝，但是該工藝的氨氮轉(zhuǎn)換率平均為68.1%，亞硝酸鹽氮生成率為63.7%。高大文等（SBR法短程硝化-反硝化生物脫氮工藝的研究,環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2003,4(6)）利用較高溫度下硝酸菌的生長速率明顯低于亞硝酸菌的生長速率這一特征，通過控制反應(yīng)器內(nèi)混合液溫度在31±1℃條件下，實現(xiàn)了穩(wěn)定持久的亞硝酸鹽積累，該研究是利用豆制品廢水為研究對象，不屬于高濃度氨氮廢水的處理。Gent微生物生態(tài)實驗室利用亞硝酸菌對溶解氧的親和力較硝酸菌強這一動力學(xué)特性差異，在低溶解氧條件下實現(xiàn)逐步淘汰硝酸菌達到短程硝化的目的，由此提出了OLAND工藝。但在實際工程應(yīng)用時，DO濃度很難穩(wěn)定地控制在所需要的低濃度范圍，一旦DO濃度高，短程硝化就會向全程硝化轉(zhuǎn)化。CN1785843A公開了一種實現(xiàn)低C/N比高濃度氨氮廢水短程硝化的方法，該方法是利用厭氧顆粒污泥培育的硝化顆粒污泥作為接種物、采用逐漸提高基質(zhì)氨氮濃度來實現(xiàn)的，厭氧顆粒污泥雖然具有培養(yǎng)速度快的優(yōu)點，但在后續(xù)的好氧短程硝化過程中，仍然存在短程硝化向全程硝化轉(zhuǎn)化的不足。CN101423290A公開了常溫下全程硝化生物脫氮系統(tǒng)實現(xiàn)短程硝化的方法，該方法分為4個階段，每一個階段的DO水平都控制的0.5-0.8，主要是通過控制限氧曝氣使系統(tǒng)DO處于較低水平，在同時含有亞硝酸菌和硝酸菌的系統(tǒng)中保持亞硝酸菌的正常代謝和增值，不斷抑制硝酸菌活性，最終實現(xiàn)短程硝化。然而在實際污水處理過程中，即使供氧量相同，由于生物量的不同及生物活性的不同導(dǎo)致硝化過程的耗氧量也不同，以及大型生物反應(yīng)器很難達到溶解氧非常均勻的效果，所以DO水平很難有效控制在0.5-0.8mg/L這個范圍，一旦溶解氧濃度沒有控制好就會影響短程硝化的穩(wěn)定性。

通常情況下，氨氧化過程形成的亞硝酸鹽可以完全被氧化成硝酸鹽。雖然通過控制外界條件如溫度、溶解氧、pH和污泥齡等因素會導(dǎo)致硝化過程中HNO₂積累，但大多數(shù)都處在實驗室研究階段，出現(xiàn)亞硝酸鹽積累后如何維持其長期穩(wěn)定存在是短程生物脫氮技術(shù)的關(guān)鍵，目前的研究結(jié)果表明，只有高溫的控制手段可以達到較好的穩(wěn)定性。有些條件如高溫等在實際工程中也難以實現(xiàn)，所以到目前為止，經(jīng)NO₂^--N途徑在實際工程中實現(xiàn)生物脫氮的成功應(yīng)用并不多見。只有荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開發(fā)的SHARON工藝僅用來處理污水處理廠中污泥消化液，該工藝基于高溫（30-35℃）下亞硝酸菌的比增長速率大于硝酸菌實現(xiàn)短程硝化，利用這兩類硝化細(xì)菌生長速率不同的控制策略決定了該工藝只能應(yīng)用于高溫廢水，從而局限了它的應(yīng)用。而對于大多數(shù)污水處理工程來說，大水量升溫并保持在30-35℃成為該工藝大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。從選擇性抑制的影響來說，許多研究者發(fā)現(xiàn)0.6mg/L的游離氨(FA)幾乎可以全部抑制硝酸菌的活性，但是硝酸菌具有變異和適應(yīng)能力，一旦適應(yīng)了高濃度的FA就會慢慢積累使短程硝化系統(tǒng)不穩(wěn)定，并且穩(wěn)定的FA濃度控制對于污水處理場來說也是不現(xiàn)實的。

在實現(xiàn)短程硝化之前進行亞硝化菌富集是實現(xiàn)短程硝化的適宜手段，篩選富集亞硝化菌的方法與短程硝化的條件相近，基本方法就是通過控制溫度、DO、pH等條件，使硝酸菌數(shù)量減少，而亞硝化菌數(shù)量增加，但仍存在同樣的長期使用時的穩(wěn)定性問題。祖波等（普通活性污泥富集好氧氨氧化菌試驗,重慶大學(xué)學(xué)報,2005,28(2)）在pH7.8-8.3、DO控制在0.8-1.2mg/L、溫度控制在30±2℃條件下，采用逐漸提高進水氨氮濃度的方式進行好氧氨氧化菌的富集，該富集方法可以顯著提高亞硝化菌的數(shù)量，但使用該亞硝化菌處理高氨氮廢水時的長期穩(wěn)定性仍需進一步提高。CN102311918A公開了一種亞硝化優(yōu)勢菌群的培養(yǎng)方法，單純依靠外界條件進行富集培養(yǎng)，時間相對較長。

目前短程硝化采用低溶解氧(DO)、高溫、高pH、抑制因子等因素來控制或篩選亞硝化優(yōu)勢菌群，由于條件變化使短程硝化向全程硝化轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象無法有效控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種利用微生物生長促進劑來培養(yǎng)亞硝化優(yōu)勢菌群的方法，解決短程硝化在實際應(yīng)用中遇到的不穩(wěn)定等難題，同時能縮短硝化過程的啟動時間，快速改變硝化反應(yīng)進程，拓展短程硝化的應(yīng)用范圍，為短程硝化工藝真正應(yīng)用到實際工程中提供了保障。

本發(fā)明亞硝化優(yōu)勢菌群的培養(yǎng)方法，包括以下三個培養(yǎng)階段：

第一階段：富集亞硝酸菌和硝酸菌的混合菌群，獲得氨氮去除率達90%以上的硝化菌群，富集過程中使用微生物生長促進劑A；所述促進劑A包括金屬鹽、多胺類物質(zhì)和無機酸羥胺，其中金屬鹽由鈣鹽、銅鹽、鎂鹽和/或亞鐵鹽組成；

第二階段：使用微生物生長促進劑D并采用高溫培養(yǎng)與常溫培養(yǎng)交替進行的方法進行硝酸菌淘洗，逐漸提高亞硝酸菌的優(yōu)勢地位，培養(yǎng)至亞硝化率大于50%，優(yōu)選大于75%時轉(zhuǎn)入第三階段培養(yǎng)。所述促進劑D包括金屬鹽、多胺類物質(zhì)、有機酸羥胺和Na₂SO₃，其中金屬鹽由鈣鹽、銅鹽、鎂鹽和/或亞鐵鹽組成；

第三階段：降低溶解氧或提高pH并使用微生物生長促進劑D進行硝酸菌的進一步淘洗和亞硝酸菌的穩(wěn)定性馴化，直到亞硝化率穩(wěn)定在65%以上，優(yōu)選穩(wěn)定在75%以上，結(jié)束一個周期的培養(yǎng)，可獲得亞硝化優(yōu)勢菌群。

本發(fā)明所述微生物生長促進劑A中，金屬鹽為40-100重量份，優(yōu)選為50-80重量份，多胺類物質(zhì)為5-30重量份，優(yōu)選為10-20重量份，無機酸羥胺為0.5-15重量份，優(yōu)選為2-10重量份。所述多胺類物質(zhì)為精胺、亞精胺或者兩者的混合物。所述無機酸羥胺為鹽酸羥胺、硫酸羥胺或磷酸羥胺等中的一種或幾種，優(yōu)選為硫酸羥胺。

本發(fā)明所述微生物生長促進劑D中，金屬鹽為40-100重量份，優(yōu)選為50-80重量份，多胺類物質(zhì)為5-30重量份，優(yōu)選為10-20重量份，有機酸羥胺為0.05-1.5重量份，優(yōu)選為0.1-1.0重量份，Na₂SO₃為10-40重量份，優(yōu)選為20-30重量份。所述多胺類物質(zhì)為精胺、亞精胺或者兩者的混合物。所述有機酸羥胺為甲酸羥胺、乙酸羥胺或者兩者的混合物。

本發(fā)明所述的兩種微生物生長促進劑中，金屬鹽可以是鈣鹽、鎂鹽和銅鹽，其中Ca²⁺、Mg²⁺和Cu²⁺的摩爾比為（5-15）:（5-25）:（0.5-5），優(yōu)選為（8-12）:（10-20）:（1-4）；或者是鈣鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca²⁺、Fe²⁺和Cu²⁺的摩爾比為（5-15）:（1-8）:（0.5-5），優(yōu)選為（8-12）:（2-6）:（1-4）；或者是鈣鹽、鎂鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺和Cu²⁺的摩爾比為（5-15）:（5-25）:（1-8）:（0.5-5），優(yōu)選為（8-12）:（10-20）:（2-6）:（1-4）。

本發(fā)明所述的兩種微生物生長促進劑中，鈣鹽為CaSO₄或者CaCl₂，鎂鹽為MgSO₄或者MgCl₂，亞鐵鹽為FeSO₄或者FeCl₂，銅鹽為CuSO₄或者CuCl₂。

本發(fā)明所述微生物生長促進劑在使用過程中，首先將促進劑溶解，然后按照污水中促進劑濃度10-50mg/L進行投加，可以采取分批次投加的方式也可以采取一次性投加方式，優(yōu)選分批次投加。

本發(fā)明第一階段硝化菌群的培養(yǎng)方法和過程可以采用現(xiàn)有任何方法，如CN200710010383.0所述的方法培養(yǎng)獲得的硝化菌群。

本發(fā)明第二階段常溫培養(yǎng)條件為：溫度為15-30℃，優(yōu)選為20-28℃，溶解氧0.1-3.0mg/L，pH值為6.0-9.0，培養(yǎng)時間為5-30天；高溫培養(yǎng)條件為：溫度比常溫培養(yǎng)溫度高2-20℃，優(yōu)選高3-10℃，溶解氧0.1-3mg/L，pH值6.0-9.0，培養(yǎng)時間為5-20天。高溫培養(yǎng)過程進行到適宜時間后，培養(yǎng)體系中出現(xiàn)明顯泡沫時，可以從高溫培養(yǎng)轉(zhuǎn)為常溫培養(yǎng)，常溫培養(yǎng)結(jié)束后排水更換新鮮培養(yǎng)液進入下一輪高溫培養(yǎng)。高溫培養(yǎng)轉(zhuǎn)為常溫培養(yǎng)時可以排水更換新鮮培養(yǎng)液，也可以不更換新鮮培養(yǎng)液。

本發(fā)明第二階段硝酸菌受到高溫的刺激后，耐受能力差的部分菌體自溶釋放大量的胞外分泌物，以系統(tǒng)培養(yǎng)液中出現(xiàn)大量泡沫作為標(biāo)志；釋放的分泌物同時有利于活性菌體的絮凝。給予常溫條件并使用微生物生長促進劑D可以保證菌群的正常代謝和生長增殖，常溫培養(yǎng)后排水，更換新鮮培養(yǎng)液進行下一次的高溫培養(yǎng)，當(dāng)有菌體自溶后再次給予常溫條件，以此反復(fù)淘洗和培養(yǎng)，兩次排水之間采用補加料液的方式，兩次排水之間可以補料2-8次，當(dāng)培養(yǎng)液中氨氮濃度低于100mg/L時可以補料至氨氮濃度達到500mg/L以上，優(yōu)選為500-1500mg/L。新鮮培養(yǎng)液中氨氮濃度為100mg/L-1500mg/L，優(yōu)選為500-1000mg/L。

本發(fā)明第三階段所述的降低溶解氧或提高pH是指每隔8-24h根據(jù)原始培養(yǎng)條件降低溶解氧或提高pH，可以按溶解氧濃度和pH逐步提高的方式培養(yǎng)，也可以隨機交替條件進行培養(yǎng)，可以分2-4次改變培養(yǎng)條件，使溶解氧濃度為0.1-3mg/L，pH為7.5-9.0。低DO和高pH條件下的硝酸菌進一步淘洗，不同濃度范圍DO和pH對亞硝酸菌進行硝化能力和耐受能力穩(wěn)定性馴化。培養(yǎng)液同樣采用補料和換排水交替進行的方式，當(dāng)培養(yǎng)液中氨氮濃度低于15mg/L時排水更換新鮮培養(yǎng)液，排水次數(shù)可以為2-10次，兩次排水之間可以補料2-8次，每次更換新鮮培養(yǎng)液時按污水中促進劑濃度10-50mg/L使用微生物生長促進劑D。當(dāng)培養(yǎng)液中氨氮濃度低于100mg/L時可以補料至氨氮濃度達到500mg/L以上，優(yōu)選為500-1500mg/L。亞硝化菌占優(yōu)勢的菌群中，亞硝化菌含量可以達到80%以上。

本發(fā)明方法利用硝酸菌和亞硝酸菌生長條件的差異進行調(diào)控，并在不同階段使用配方不同的微生物生長促進劑，有效進行硝酸菌的淘洗促進亞硝酸菌的優(yōu)勢生長，最終成功實現(xiàn)亞硝化優(yōu)勢菌群的培養(yǎng)。實驗表明，經(jīng)歷上述高溫-常溫篩選培養(yǎng)過程得到的亞硝化優(yōu)勢菌群，具有亞硝化活性高，沉降性能好，菌體耐受能力強等優(yōu)點。特別是使用生長促進劑后可以明顯縮短培養(yǎng)時間，所獲得的菌群具有較強的耐沖擊性和長期穩(wěn)定的亞硝化能力，適用條件范圍寬，對亞硝化條件控制精度要求降低，該培養(yǎng)方法可以快速培養(yǎng)亞硝化菌群，使所獲得的菌群即能保證能夠適應(yīng)各種溶解氧環(huán)境，又能夠保證短程硝化的穩(wěn)定進行，真正解決實際工程問題，可以直接用于短程硝化反硝化及短程硝化厭氧氨氧化的組合工藝中，特別適合處理低碳氮比高氨氮廢水。

具體實施方式

本發(fā)明提出了一種亞硝化優(yōu)勢菌群的培養(yǎng)方法。該方法培養(yǎng)速度快，所獲得的亞硝化優(yōu)勢菌群具有較高的氨氮去除率和亞硝酸鹽生成速率，具有較強的耐受性和適應(yīng)性，具有較好的抗沖擊性和穩(wěn)定性；可以直接用于氨氮廢水處理或者在系統(tǒng)受到?jīng)_擊后作為微生物進行補充，起到快速修復(fù)的作用。

本發(fā)明亞硝化優(yōu)勢菌群的培養(yǎng)方法，通過以下三個培養(yǎng)階段來實現(xiàn)：

第一階段：采用CN200710010383.0所述方法富集硝化菌群，培養(yǎng)過程中按污水中促進劑濃度10-50mg/L使用微生物生長促進劑A，可以快速獲得氨氮去除率達90%以上的亞硝酸菌和硝酸菌的混合菌群。

第二階段：在高溫條件下進行硝酸菌的淘洗，高溫培養(yǎng)過程中晝夜溫差為2-8℃。培養(yǎng)過程中當(dāng)培養(yǎng)液第一次出現(xiàn)明顯泡沫時改為常溫進行亞硝酸菌培養(yǎng)，常溫培養(yǎng)1-2周后排水，更換新鮮培養(yǎng)液后再改為高溫培養(yǎng)，當(dāng)再次出現(xiàn)明顯泡沫后再進行常溫恢復(fù)培養(yǎng)，直到硝化產(chǎn)物中有75%為亞硝酸鹽氮時轉(zhuǎn)入第三階段培養(yǎng)，此時亞硝酸菌已經(jīng)成為優(yōu)勢菌群。培養(yǎng)過程中兩次換排水之間進行多次補料，當(dāng)培養(yǎng)液中氨氮濃度低于100mg/L時補加氨氮溶液或者高濃度氨氮廢水至氨氮濃度達到500-1500mg/L。培養(yǎng)過程中只需要在常溫培養(yǎng)時按污水中促進劑濃度10-50mg/L使用微生物生長促進劑D。

第三階段：培養(yǎng)過程中每隔8-24h改變?nèi)芙庋鹾蚿H條件，可以按溶解氧含量和pH逐步提高的方式培養(yǎng)，也可以隨機交替條件進行培養(yǎng)，可以分2-4次改變培養(yǎng)條件。如溶解氧可以由1.5-5mg/L降低到 0.6-2mg/L，再降低到0.2-1.0mg/L； pH可以由7.5-7.8提高到7.8-8.5，再提高到8.0-9.0。不同溶解氧的控制濃度和不同pH的控制范圍進行調(diào)整，低DO和高pH進行硝酸菌的淘洗，適宜的DO和pH范圍進行亞硝酸菌培養(yǎng)，直到2-4周內(nèi)亞硝化率比較穩(wěn)定，結(jié)束一個周期的培養(yǎng)，可獲得亞硝酸菌含量大于80%的優(yōu)勢菌群。培養(yǎng)液同樣采用補料和換排水交替進行的方式進行更換，當(dāng)培養(yǎng)液中氨氮濃度低于15mg/L進行換排水，每次換排水之間進行批次補料，每次更換新鮮培養(yǎng)液時按污水中促進劑濃度10-50mg/L使用微生物生長促進劑D。當(dāng)培養(yǎng)液中氨氮濃度低于100mg/L時補加氨氮溶液或者高濃度氨氮廢水。

按照表1微生物生長促進劑的比例和配方制備金屬鹽溶液，在使用前將多胺類物質(zhì)、無機酸羥胺或有機酸羥胺和Na₂SO₃加入到金屬鹽溶液中，制備得到六種型號的微生物生長促進劑，所述促進劑濃度均為0.5g/L。

表1 微生物生長促進劑的配方及比例

實施例1

第一階段：硝化菌群的富集，培養(yǎng)液初始氨氮濃度為150mg/L，在富集過程中，用NaHCO₃溶液調(diào)節(jié)pH值。培養(yǎng)條件：溫度為24℃，pH 為6.0-7.5，SV30為15%-20%，DO為4mg/L。每日1個周期，進水時間為20分鐘，曝氣23小時，自然沉降30分鐘，排除上清液。然后加入與上清液同體積的富集培養(yǎng)液，每次更換培養(yǎng)液時都要按污水中促進劑濃度20mg/L添加微生物生長促進劑A-Ⅰ，按此過程循環(huán)操作，采用GB7479的蒸餾滴定法檢測出水中氨氮濃度，檢測不出氨氮后，提高預(yù)加入培養(yǎng)液的氨氮濃度，其提高幅度為100 mg/L，15天后獲得氨氮去除率達90%以上的混合菌群。

第二階段：在31℃條件下進行硝酸菌的淘洗，培養(yǎng)到10天時培養(yǎng)液出現(xiàn)大量泡沫，此時改為常溫28℃進行亞硝酸菌培養(yǎng)，按污水中促進劑濃度20mg/L添加微生物生長促進劑D-Ⅰ，培養(yǎng)10天后當(dāng)培養(yǎng)液中氨氮濃度低于15mg/L時沉降排水，更換新鮮培養(yǎng)液。在31℃條件下繼續(xù)培養(yǎng)7天后再次出現(xiàn)大量泡沫，此時將溫度調(diào)整到28℃進行菌體恢復(fù)培養(yǎng)，按照此過程循環(huán)操作，直到亞硝酸鹽氮在硝化產(chǎn)物中占75%時轉(zhuǎn)入下一階段培養(yǎng)。整個培養(yǎng)過程共換排水4次，每次換排水之間補料兩次，當(dāng)培養(yǎng)液氨氮濃度低于100mg/L時補加氨氮溶液，補加后培養(yǎng)液中氨氮濃度為800-1000mg/L。

第三階段：培養(yǎng)過程中每隔24h改變?nèi)芙庋鯒l件，培養(yǎng)第1天溶解氧控制在1.5-2.5mg/L，pH為7.5-7.8；第2天溶解氧控制在0.8-1.5mg/L，pH為8.0-8.2；第3天溶解氧控制在0.2-0.8mg/L，pH為8.5-9.0。按照此過程不斷對溶解氧的控制濃度和pH的控制范圍進行調(diào)整，每隔5-7天當(dāng)氨氮濃度低于15mg/L時進行一次換排水，換水同時按污水中促進劑濃度20mg/L添加微生物生長促進劑D-Ⅰ，培養(yǎng)3周后，亞硝化率達到80%，此后兩個周內(nèi)亞硝化率一直在75%-85%之間，結(jié)束一個周期的培養(yǎng)。整個培養(yǎng)過程共換排水4次，兩次換排水之間補料三次，當(dāng)培養(yǎng)液氨氮濃度低于100mg/L時補加氨氮溶液，補加后培養(yǎng)液氨氮濃度為800-1000mg/L。

實施例2

第一階段：硝化菌群的富集，培養(yǎng)液初始氨氮濃度為150mg/L，在富集過程中，用NaHCO₃溶液調(diào)節(jié)pH值。培養(yǎng)條件：溫度為24℃；pH 為6.0-7.5；SV為15%-20%；DO為4mg/L。每日1個周期，進水時間為20分鐘，曝氣23小時，自然沉降30分鐘，排除上清液。然后加入與上清液同體積的富集培養(yǎng)液，每次更換培養(yǎng)液時都要按污水中促進劑濃度25mg/L添加微生物生長促進劑A-Ⅱ，按此過程循環(huán)操作，采用GB7479的蒸餾滴定法檢測出水中氨氮濃度，檢測不出氨氮后，提高預(yù)加入培養(yǎng)液的氨氮濃度，其提高幅度為100 mg/L，12天后獲得氨氮去除率達90%以上的混合菌群。

第二階段：在37℃條件下進行硝酸菌的淘洗，培養(yǎng)到10天時培養(yǎng)液出現(xiàn)大量泡沫，此時改為常溫25℃進行亞硝酸菌培養(yǎng)，按污水中促進劑濃度25mg/L添加微生物生長促進劑D-Ⅱ，培養(yǎng)2周后當(dāng)培養(yǎng)液中氨氮濃度低于15mg/L時沉降排水，更換新鮮培養(yǎng)液。在37℃條件下繼續(xù)培養(yǎng)5天后再次出現(xiàn)大量泡沫，此時將溫度調(diào)整到25℃進行菌體恢復(fù)培養(yǎng)，高溫常溫交替進行3次后檢測亞硝酸鹽氮在硝化產(chǎn)物中占73%，結(jié)束此階段培養(yǎng)。整個培養(yǎng)過程共換排水6次，每次換排水之間補料4次，當(dāng)培養(yǎng)液氨氮濃度低于100mg/L時補加氨氮溶液，補加后培養(yǎng)液氨氮濃度為600-800mg/L。

第三階段：培養(yǎng)過程中每天分為白天8h和晚上16h來改變?nèi)芙庋鹾蚿H條件，8h內(nèi)的溶解氧控制在1.5~3.0mg/L，pH為8.2-9.0；16h內(nèi)的溶解氧控制在0.5-1.5mg/L，pH為7.5-8.2；按照此過程不斷對溶解氧的控制濃度和pH的控制范圍進行調(diào)整，培養(yǎng)1-2周后當(dāng)氨氮濃度低于15mg/L時進行一次換排水，換水同時按污水中促進劑濃度20mg/L添加微生物生長促進劑D-Ⅱ，每次換排水之間當(dāng)培養(yǎng)液氨氮濃度低于100mg/L時補加氨氮溶液3-6次，補加后培養(yǎng)液氨氮濃度為600-800mg/L。培養(yǎng)3周時間內(nèi)，亞硝化率一直在83%-90%之間，結(jié)束一個周期的培養(yǎng)。

實施例3

第一階段：硝化菌群的富集，培養(yǎng)液初始氨氮濃度為150mg/L，在富集過程中，用NaHCO₃溶液調(diào)節(jié)pH值。培養(yǎng)條件：溫度為24℃；pH 為6.0-7.5；SV為15%-20%；DO為4mg/L。每日1個周期，進水時間為20分鐘，曝氣23小時，自然沉降30分鐘，排除上清液。然后加入與上清液同體積的富集培養(yǎng)液，每次更換培養(yǎng)液時都要按污水中促進劑濃度25mg/L添加微生物生長促進劑A-Ⅲ，按此過程循環(huán)操作，采用GB 7479的蒸餾滴定法檢測出水中氨氮濃度，檢測不出氨氮后，提高預(yù)加入培養(yǎng)液的氨氮濃度，其提高幅度為100 mg/L，12天后獲得氨氮去除率達90%以上的混合菌群。

第二階段：在34℃條件下進行硝酸菌的淘洗，培養(yǎng)到15天時培養(yǎng)液出現(xiàn)大量泡沫，此時改為常溫22℃進行亞硝酸菌培養(yǎng)，按污水中促進劑濃度25mg/L添加微生物生長促進劑D-Ⅲ，培養(yǎng)3周后當(dāng)培養(yǎng)液中氨氮濃度低于15mg/L時沉降排水，更換新鮮培養(yǎng)液。在34℃條件下繼續(xù)培養(yǎng)10天后再次出現(xiàn)大量泡沫，此時將溫度調(diào)整到22℃進行菌體恢復(fù)培養(yǎng)，高溫常溫交替進行4次后檢測亞硝酸鹽氮在硝化產(chǎn)物中占80%，結(jié)束此階段培養(yǎng)。整個培養(yǎng)過程共換排水4次，每次換排水之間補料3次，當(dāng)培養(yǎng)液氨氮濃度低于100mg/L時補加氨氮溶液，補加后培養(yǎng)液氨氮濃度為800-1300mg/L。

第三階段：培養(yǎng)過程中將兩天分為8h、24h和16h三個時間段改變?nèi)芙庋鹾蚿H條件，8h內(nèi)的溶解氧控制在2.0-3.0mg/L，pH為8.5-8.8；24h內(nèi)的溶解氧控制在1.0-2.0mg/L，pH為8.0-8.2；16h內(nèi)的溶解氧控制在0.2-0.8mg/L，pH為7.5-7.8；培養(yǎng)過程中當(dāng)氨氮濃度低于15mg/L時進行一次換排水，換水同時按污水中促進劑濃度25mg/L添加微生物生長促進劑D-Ⅲ，每次換排水之間當(dāng)培養(yǎng)液氨氮濃度低于100mg/L時補加氨氮溶液，補加后培養(yǎng)液氨氮濃度為600-800mg/L。按照此過程不斷對溶解氧的控制濃度和pH的控制范圍進行調(diào)整的4周時間內(nèi)，亞硝化率并沒有因為DO和pH的改變而改變，而是一直穩(wěn)定在75%-85%之間，由此表明菌群中的大部分硝酸菌已經(jīng)被淘汰，獲得了穩(wěn)定實現(xiàn)短程硝化的亞硝酸菌。

比較例1

培養(yǎng)條件和過程如實施例1，所不同的是第一階段培養(yǎng)過程中沒有使用微生物生長促進劑A，則最終的培養(yǎng)時間比使用生長促進劑增加了15天。

比較例2

培養(yǎng)條件和過程如實施例2，所不同的是培養(yǎng)過程中第二階段沒有使用微生物生長促進劑D，則最終的培養(yǎng)時間比使用生長促進劑增加了1倍。

比較例3

培養(yǎng)條件和過程如實施例3，所不同的是培養(yǎng)過程中各階段都沒有使用微生物生長促進劑，則最終的培養(yǎng)時間比使用生長促進劑增加了1.5倍。

由此可見，各個階段都需要使用微生物生長促進劑，在生長促進劑和各階段優(yōu)化條件共同配合，達到了縮短菌體培養(yǎng)時間的效果。