一種快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制的方法，所述方法將重金屬污染的厭氧氨氧化污泥，用蒸餾水清洗，將水洗后的污泥加入密閉容器中，加入pH值為7.40～7.60的清洗液，通入氬氣除氧后密閉；再放入30～35℃恒溫?fù)u床中，在150～200rpm下避光振蕩，最后將振蕩后的泥水混合物離心，取沉淀即為緩解重金屬抑制的厭氧氨氧化污泥；本發(fā)明方法可有效緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥的抑制作用，高效去除污泥表面吸附的重金屬，快速提高厭氧氨氧化細菌的脫氮活性。
【專利說明】一種快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制的方法
(—)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高厭氧氨氧化污泥活性的方法，特別涉及一種快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制作用的方法。
(二)

【背景技術(shù)】
[0002]近年來含氨廢水過量排放，造成了水體富營養(yǎng)化等一系列生態(tài)環(huán)境問題。含氨廢水的高效低耗處理一直是污水處理領(lǐng)域的難題。
[0003]厭氧氨氧化工藝因其無需外加有機碳源、脫氮負(fù)荷高、運行費用低、占地空間小等優(yōu)點成為目前最經(jīng)濟的新型生物脫氮工藝之一。經(jīng)過二十多年的研究和應(yīng)用，厭氧氨氧化技術(shù)已經(jīng)在市政污泥水處理領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用，未來擴展應(yīng)用于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域是其發(fā)展的必然。但是，一方面由于厭氧氨氧化菌生長緩慢(倍增時間長達11(1)，且對環(huán)境條件敏感，另一方面由于實際廢水成分復(fù)雜，常含有厭氧氨氧化菌的抑制物，限制了厭氧氨氧化工藝在實際工業(yè)廢水處理工程中的應(yīng)用。
[0004]而重金屬就是多種含氮廢水中常見的有毒污染物之一，禽畜養(yǎng)殖廢水、垃圾滲濾液、制革等高含氮廢水中含有的重金屬離子(如⑶2\ 一直是制約厭氧氨氧化脫氮技術(shù)進一步應(yīng)用的障礙。而且含重金屬廢水成分復(fù)雜，重金屬之間以及重金屬與其他抑制物之間存在復(fù)雜的互作作用(增強、相加、無關(guān)、拮抗)，短期會對微生物產(chǎn)生急性毒性影響，某些重金屬還會長期蓄積在微生物中，破壞細胞膜，抑制酶活。
[0005]現(xiàn)有的關(guān)于受重金屬抑制微生物的恢復(fù)研究中，采用的策略主要有預(yù)處理、邱、？八、進水基質(zhì)濃度、負(fù)荷、抑制劑濃度、污泥馴化、菌種流加等調(diào)控，存在針對性不強，恢復(fù)時間長，恢復(fù)效果不明顯等弊端。急需開發(fā)新方法、新策略。
[0006]針對這些問題，本發(fā)明提出了一種快速緩解重金屬對厭氧氨氧化細菌毒性作用的方法。可有效緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥的抑制作用，高效去除污泥表面吸附的重金屬，快速提高厭氧氨氧化細菌的脫氮活性。
(三)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的是提供一種快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制作用的方法。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0009]本發(fā)明提供一種快速激活重金屬污染的厭氧氨氧化污泥活性的方法，所述方法為:(1)取重金屬污染的厭氧氨氧化污泥，用去離子水清洗(優(yōu)選清洗5?8次)，將水洗后的污泥加入密閉容器中，加入邱值為7.40?7.60的清洗液，通入氬氣除氧后密閉；(2)將密閉容器放入30?351恒溫?fù)u床中，在150?200印！11下避光振蕩，形成上層清液和下層污泥的泥水混合物，振蕩至下層污泥中重金屬去除率大于80%，且上層清液中重金屬離子濃度在1卜內(nèi)的變化小于5% ；最后將振蕩后的泥水混合物離心，取沉淀即為緩解重金屬抑制的厭氧氨氧化污泥；
[0010]所述清洗液為含終濃度0.1?2禮二鈉的培養(yǎng)液，所述培養(yǎng)液組成為:50?100111?噸—1基質(zhì)順4+-150?100呢噸—-~，所述基質(zhì)順與基質(zhì)顯2—濃度比為1:1，無機鹽濃縮液5001.1—1，微量元素I 1.2501.171和微量元素II 1.25^1.[-1，溶劑為蒸餾水；
[0011]所述微量元素I組成為:201^ 5.008.[-1，？630沐1?.1—1，溶劑為蒸餾水；
[0012]所述微量元素II 組成為孤八 15.08.[-1，2#04.7??！20 0.430^.[-1，00012.6??！20
0.2408.[―1，1=(? ? 祖20 0.990^ ? 171，011804 ? 5??！20 0.250^ ? 171，^31004 ? 2?。?0 0.220^ ? 171，^1012.6?。?0 0.210^.[-1，只風(fēng)。.01?.1—1，溶劑為蒸餾水；
[0013]所述的無機鹽濃縮液成分為:馳2？0及28.[-1，18804.7??！20 1.172^.[-1，
113^.[-1，馳⑶^16.88.1—1，溶劑為蒸餾水。
[0014]進一步，所述清洗液是用21稀鹽酸和11版10?水溶液將邱調(diào)節(jié)至7.40?7.60。
[0015]進一步，所述重金屬污染的厭氧氨氧化污泥與清洗液體積比為1:5?15(優(yōu)選1:10?11)，污泥濃度為2.0?3.0^88噸―1 (即厭氧氨氧化污泥與清洗液的混合物中污泥濃度為 2.0 ?3.0^88.[-1)。
[0016]進一步，所述重金屬污染的厭氧氨氧化污泥中重金屬終濃度為1?20成11433。
[0017]進一步，所述重金屬包括011、211、附、0和0(1，優(yōu)選(^。
[0018]進一步，優(yōu)選所述泥水混合物在1600?2000〖下離心30?40111111，獲得緩解重金屬抑制的厭氧氨氧化污泥。
[0019]本發(fā)明所述重金屬污染的厭氧氨氧化污泥是指長期在高濃度重金屬離子(5?12^/1)脅迫下運行的厭氧氨氧化污泥。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點主要體現(xiàn)在:本發(fā)明方法可有效緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥的抑制作用，高效去除污泥表面吸附的重金屬，快速提高厭氧氨氧化細菌的脫氮活性。
(四)

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
[0022]圖2為不同濃度201八下銅離子去除率隨時間的變化曲線圖。
[0023]圖3為不同濃度201八清洗后的污泥厭氧氨氧化活性(“八)柱形圖。
(五)

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此:
[0025]實施例1
[0026]參照圖1所示的流程，進行快速激活重金屬污染的厭氧氨氧化污泥活性的試驗。
[0027]試驗污泥:取自在351恒溫室中長期運行的上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(有效體積
1.01，污泥濃度，在銅離子終濃度分別在5呢凡、8呢71、時各運行了兩周，最終總氮去除速率⑶冊)為0.05匕~ ? 111—3 - 1、
[0028]取泥用去尚子水清洗5次，用量筒量取101111水洗后的污泥(銅尚子含量為15.7^11/888)加入帶塞血清瓶中，加入清洗液11001，用21稀鹽酸和11的版10?水溶液調(diào)節(jié)邱至7.40?7.60。向血清瓶中充入氬氣除氧10-11后密閉，然后放入351恒溫?fù)u床中，1801-1)111下避光振蕩240111111，形成上層清液和下層污泥的泥水混合物。前30111111每隔10111111用注射器取上層清液一次，30.111?。『竺扛?001?。∪右淮?，每次取樣3“，水樣41保存，用于原子吸收分光光度計測定銅離子濃度，振蕩至下層污泥中重金屬去除率大于80%，且上層清液中重金屬離子濃度在化內(nèi)的變化小于5%，最后將將振蕩結(jié)束后的泥水混合物在16008下離心30-1移除上層水樣后污泥用于厭氧氨氧化活性測定(測定在351時，單位質(zhì)量的厭氧氨氧化菌總氮消耗速率)。
[0029]根據(jù)水樣中銅離子含量與初始污泥中總銅含量的比值即為銅離子解析率。銅離子去除率隨時間變化的數(shù)據(jù)如圖2所示，清洗后厭氧氨氧化活性如圖3所示。從圖2-3中可知當(dāng)201八二鈉濃度處于0.1?2禮時，清洗后厭氧氨氧化活性能快速提升，當(dāng)振蕩清洗210?2400111后，銅離子的去除率率不再明顯增加。說明該方法可有效緩解重金屬銅對厭氧氨氧化污泥的抑制作用，高效去除污泥表面吸附的重金屬銅，快速提高厭氧氨氧化細菌的脫氮活性。
[0030]所述的清洗液為含終濃度0.1禮螯合劑201八二鈉的培養(yǎng)液，所述培養(yǎng)液組成為:100111?噸―1基質(zhì)順/-隊100呢噸―1基質(zhì)勵2—-~，所述基質(zhì)順/-^與基質(zhì)勵2—-~濃度比為1:1，無機鹽濃縮液5001.1—1，微量元素I 1.2501.171和微量元素II 1.25^1.[-1，溶劑為蒸餾水。
[0031]所述的無機鹽濃縮液成分為^^040.28 - ^1, 18804 - 7?。?0 1.172^ - ^1,
113^.[-1，馳⑶^16.88.1—1，溶劑為蒸餾水。
[0032]所述微量元素I組成為:201^ 5.008.[-1，？630沐1?.1—1，溶劑為蒸餾水；
[0033]所述微量元素II 組成為孤八 15.08.[-1，2#04.7??！20 0.430^.[-1，00012.6??！20
0.2408.[―1，1=(? ? 祖20 0.990^ ? 171，011804 ? 5??！20 0.250^ ? 171，^31004 ? 2??！20 0.220^ ? 171，^1012.6??！20 0.210^.[-1，只風(fēng)。.01?.1—1，溶劑為蒸餾水。
[0034]同樣條件下將培養(yǎng)液中二鈉的終濃度改為0.5禮、1禮、21111、51111、101111、201111，以0禮二鈉作為對照。
【權(quán)利要求】
1.一種快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制的方法，其特征在于所述方法為:(I)取重金屬污染的厭氧氨氧化污泥，用去離子水清洗，將水洗后的污泥加入密閉容器中，加入PH值為7.40?7.60的清洗液，通入氬氣除氧后密閉；(2)將密閉容器放入30?35°C恒溫?fù)u床中，在150?200rpm下避光振蕩，形成上層清液和下層污泥的泥水混合物，振蕩至下層污泥中重金屬去除率大于80%，且上層清液中重金屬離子濃度在Ih內(nèi)的變化小于5% ;最后將振蕩后的泥水混合物離心，取沉淀即為緩解重金屬抑制的厭氧氨氧化污泥； 所述清洗液為含終濃度0.1?2mM EDTA 二鈉的培養(yǎng)液，所述培養(yǎng)液組成為:100mg -Γ1基質(zhì)NH4+-N、10mg.Γ1基質(zhì)Ν02_-Ν，所述基質(zhì)NH4+_N與基質(zhì)Ν02__Ν濃度比為1:1，無機鹽濃縮液50ml.L—1，微量元素I 1.25ml.L—1和微量元素II 1.25ml.L—1，溶劑為蒸餾水； 所述微量元素I組成為=EDTA 5.0Og.L-1，F(xiàn)eS049.14g.L—1，溶劑為蒸餾水； 所述微量元素 II 組成為:EDTA 15.0g.ΙΛ ZnSO4.7Η20 0.430g.?Λ CoCl2.6H200.240g.Γ1，MnCl2.4H20 0.990g.Γ1，CuSO4.5H20 0.250g.Γ1，NaMoO4.2H20 0.220g.Γ1，NiCl2.6H20 0.210g.ΙΛ H3BO40.014g.L—1，溶劑為蒸餾水； 所述的無機鹽濃縮液成分為=NaH2PO40.2g.L-1，MgSO4.7Η20 1.172g.L-1，CaCl20.113g.L_\ NaHC0316.8g.L_\ 溶劑為蒸餾水。
2.如權(quán)利要求1所述快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制的方法，其特征在于所述清洗液是用2M稀鹽酸和IM NaOH水溶液將pH調(diào)節(jié)至7.40?7.60。
3.如權(quán)利要求1所述快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制的方法，其特征在于所述重金屬污染的厭氧氨氧化污泥與清洗液體積比為1:5?15，污泥濃度為2.0?3.0gVSS.L'
4.如權(quán)利要求1所述快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制的方法，其特征在于所述重金屬污染的厭氧氨氧化污泥中重金屬終濃度為I?20gCu/gSS。
5.如權(quán)利要求1所述快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制的方法，其特征在于所述重金屬包括Cu、Zn、N1、Cr和Cd。
6.如權(quán)利要求1所述快速緩解重金屬對厭氧氨氧化污泥活性抑制的方法，其特征在于所述泥水混合物在1600?2000g下離心30?40min，獲得緩解重金屬抑制的厭氧氨氧化污泥。
【文檔編號】C02F11/00GK104445845SQ201410604243
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】金仁村, 張正哲, 吳聰慧, 程雅菲, 布阿依·阿姆古麗, 周煜璜 申請人:杭州師范大學(xué)