[发明专利]一种除磷微生物培养驯化的方法

说明书

本发明涉及污水处理与环境保护领域，是一种除磷微生物培养驯化的方法。针对低温环境下，反硝化除磷微生物培养驯化困难和污水除磷效果差的问题。本发明采用“两段式(先厌氧/好氧，后厌氧/缺氧)富集驯化，先高后低进水营养负荷，进水、反应、沉淀、排水的循环运行模式”这一策略，增强了除磷微生物的富集数量、提高微生物繁殖速率、为微生物繁殖创造了最优的条件。本发明经过40d的厌氧/好氧运行，30d的厌氧/缺氧运行，成功地富集驯化到反硝化除磷微生物，出水中磷浓度稳定在0.5mg/L。

技术领域

本发明涉及污水处理与环境保护领域，具体地说是一种除磷微生物培养驯化的方法。

背景技术

氮、磷元素是引起水体富营养化的两个重要因子，众多国家对其排放浓度都有着严格限制。水体富营养化的直接后果就是加速水体老化进程，使水体失去原有的渔业、旅游业以及饮用水源的功能。我国国家环境保护部要求城镇污水处理厂出水排入重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。随着氮、磷排放标准的提高，在新建污水处理厂或旧工艺升级改造过程中，高效率低能耗的生物脱氮除磷技术应用尤为重要。

目前，生物强化除磷工艺(enhanced biological phosphorus removal,EBPR)因其效率高、成本低和环境友好而备受学者关注。该工艺中主要的功能微生物是聚磷菌(Accumulibacter)，其主要特点是：在厌氧条件下细胞内聚磷水解产生能量(adenosinetriphosphate,ATP)和还原型辅酶NADH，用于挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)的吸收并储存为聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)；然后在好氧条件下以PHB为电子供体，以氧为电子受体进行过量吸磷，从而以剩余污泥排放的形式去除污水中的磷。随着学者对聚磷菌的深入研究，发现存在着一种聚磷菌可以在缺氧条件下以硝酸盐为电子受体进行同步反硝化脱氮除磷，称为反硝化同步脱氮除磷菌。反硝化同步脱氮除磷菌相比于好氧聚磷菌可节省曝气量30％，减少污泥产生量50％，降低碳源需求量50％特别适合低C/N比生活污水的处理。无论是好氧聚磷菌还是反硝化同步脱氮除磷菌在富集过程中都极易受到具有类似代谢类型但不具备释磷和吸磷功能的聚糖菌竞争，而pH、DO、碳源和温度等因素将影响着聚磷菌和聚糖菌的富集环境。在这些影响因素中，温度是聚磷菌和聚糖菌富集的主要影响因素。国内外学者已在常温(25±5℃)情况下对反硝化除磷微生物的富集驯化作了一定的研究，取得了一些研究成果和成功的经验。

然而，研究除磷微生物培养驯化方法，对EBPR系统应用于实践有着重要的指导意义(尤其是冬季)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种除磷微生物培养驯化的方法。

本发明的目的是这样实现的：

(1)进水阶段：利用进水泵2将进水箱1中溶液泵入反应器12中，由进水控制器5控制进水时间为30min；

(2)厌氧阶段：启动鼓风曝气机3将氮气由曝气头11鼓入反应器12中，提供厌氧环境，通入氮气时间由曝气控制器6控制为2h；启动机械搅拌机7带动搅拌桨10进行搅拌，提供溶液完全混合的动力，机械搅拌时间由机械搅拌控制器8控制为2h；

(3)好氧阶段：厌氧反应2h完成后，将反应器厌氧环境改为好氧环境，由鼓风曝气机3将空气由曝气头11鼓入反应器12中，提供好氧环境，通入空气时间由曝气控制器6控制为4h；启动机械搅拌机7带动搅拌桨10进行搅拌，提供溶液完全混合的动力，机械搅拌时间由机械搅拌控制器8控制为4h；

(4)沉淀阶段：好氧反应4h完成后，曝气控制器6自动关闭鼓风曝气机3，机械搅拌控制器8自动关闭机械搅拌机7，沉淀时间为1h；

(5)排水阶段：沉淀1h完成后，启动排水泵14将沉淀上清液排入出水箱15中，排水时间由排水控制器9控制为30min；