[发明专利]一种确定污水处理好氧反硝化菌最适保存温度的方法

说明书

本发明公开了一种确定污水处理好氧反硝化菌最适保存温度的方法，属于环境工程技术领域。本发明方法利用流式细胞术测定不同温度保存的好氧反硝化菌的细胞活性状态，将其中细胞活性状态最接近好氧反硝化菌中试运行时的细胞活性状态的保存温度确定为最适保存温度，测试数据经活性恢复后细胞活性状态和性能效果验证可靠。本发明方法可以省略好氧反硝化菌活性恢复的步骤，有效帮助准备采用好氧反硝化技术进行硝态氮和总氮高效去除的污水处理厂实现节能降耗，降低运行成本，其中硝态氮和总氮的去除率分别可达90％和88％以上，同时可以有效缩短好氧反硝化菌工程化应用的启动时间，维持好氧反硝化工艺长期稳定运行，具有很高的工业可行性。

技术领域

本发明涉及一种确定污水处理好氧反硝化菌最适保存温度的方法，属于环境工程技术领域。

背景技术

总氮的稳定高效去除一直是污水处理厂运行的重点和难点，随着污水处理排放标准的日益提高，研发和推广应用适宜的脱氮技术尤为重要。由于污水处理厂用地的限制，向缺氧池投加碳源成为大多数污水处理厂提升总氮去除效能的方法，采用这一方法不仅会会显著增加污水处理的成本，同时也会造成污水中缓慢降解有机物和污泥内碳源的浪费。因此，基于节地目标和零外加碳源的污水脱氮技术被日益重视。好氧反硝化是指在好氧条件下，好氧反硝化菌通过周质硝酸盐还原酶(perplasmic nitrate reductases)，将好氧池中较高浓度的硝态氮转化为氮气的过程。此工艺无需额外投加碳源，只需要将富集了好氧反硝化菌的聚氨酯填料投加至好氧池，通过周质硝酸盐还原酶的催化作用，实现污水处理厂总氮的稳定达标排放和节能降耗运行。

好氧反硝化菌因具有良好的反硝化能力，一般使其附着在聚氨酯类悬浮填料上生长，以防止其随好氧池出水而排出，如果将培养成熟的富集了好氧反硝化菌的聚氨酯悬浮填料进行保存，应用于总氮达标存在难度，用地有限的污水处理厂，不仅可以有效缩短污水处理厂总氮达标排放的时间，同时可以有效节省碳源类物质资源。温度是影响微生物活性的重要参数，确定最适于好氧反硝化菌保存的温度，有助于简化好氧反硝化菌的微生物活性恢复过程，缩短好氧反硝化菌工程化应用启动时间，进而实现节能降耗效果。目前，尚未有针对好氧反硝化菌活性保存和活性恢复的研究，使好氧反硝化菌的工程化应用受到影响。

发明内容

为了简化好氧反硝化菌微生物活性的恢复过程，使污水处理厂总氮可以短时间达标排放，同时实现节能降耗的效果。本发明基于流式细胞术对不同温度条件下保存的好氧反硝化菌的细胞活性状态进行表征，通过好氧反硝化菌活性恢复效果和微生物活性恢复后细胞活性状态，对流式细胞术的表征结果进行验证，最终建立基于流式细胞术的确定好氧反硝化菌最适保存温度的方法，为污水处理厂总氮稳定达标排放和节能降耗运行提供技术支撑。

本发明的第一个目的是提供一种确定好氧反硝化菌最适保存温度的方法，所述方法是利用流式细胞术测定不同温度保存的好氧反硝化菌的细胞活性状态，将最接近好氧反硝化菌在中试运行中的细胞活性状态时的保存温度确定为最适保存温度；所述好氧反硝化菌细胞活性状态的测定包括活细胞、凋亡早期细胞、凋亡晚期细胞和死细胞的含量测定。

在本发明的一种实施方式中，所述利用流式细胞术确认最适温度的方法包括：

(1)好氧反硝化菌测试样液的制备：用缓冲液稀释好氧反硝化菌样品，混合均匀后过滤取沉淀，离心，留用上清液，使用预冷缓冲液吹洗细胞，重复离心和清洗两次，再取上清液作为样品，使用适量10x Annexin V Binding Buffer混匀制得；

(2)置于流式细胞仪测定各样液的细胞活性状态。

在本发明的一种实施方式中，所述缓冲液包括磷酸盐缓冲液。

在本发明的一种实施方式中，所述缓冲液包括(8～28)％v/v磷酸二氢钠和(72～92)％v/v磷酸氢二钠。

在本发明的一种实施方式中，所述缓冲液的pH为7.3～7.6。