[发明专利]一种好氧反硝化复合菌剂及其应用

说明书

本发明公开了一种好氧反硝化复合菌剂及其应用，由假单胞菌YG8、假单胞菌LJ9和副球菌LJ2的种子液复配而成，所述假单胞菌YG8、假单胞菌LJ9和副球菌LJ2种子液的体积比为30～35∶30～32∶35～40。C/N在20‑100范围内，该复合菌剂对NOsubgt;3/subgt;supgt;‑/supgt;‑N去除率很高，说明该复合菌剂YJ能耐受较高浓度的有机物。且该复合菌剂可耐受NOsubgt;3/subgt;supgt;‑/supgt;‑N浓度高达2000mg·Lsupgt;‑1/supgt;，且在低于NOsubgt;3/subgt;supgt;‑/supgt;‑N800mg·Lsupgt;‑1/supgt;环境下，对NOsubgt;3/subgt;supgt;‑/supgt;‑N去除率接近100％，显著优于目前报道的好氧反硝化菌剂。

技术领域

本发明涉及微生物废水处理技术领域，尤其涉及一种好氧反硝化复合菌剂及其应用。

背景技术

工农业生产过量氮素的排放，导致自然水体富营养化，进而影响水资源利用和水生态安全。目前地下水和地表水的硝酸盐污染已经成为严重的环境问题，据报道，我国很多湖泊遭到严重污染，其中氨氮富营养化问题较突出。富营养化最开始会造成在水中生长的漂浮植物大量繁殖，比如藻类等等，使水中含氧量降低，加快了水质恶化速度，对生活在水体中的生物的生存造成威胁，引起一些鱼类和其他水生生物大量死亡的事件，对生态环境造成不好的影响，所以减少污水中氮排放量，降低水中氮含量是必要的。

传统的生物脱氮技术处理费用贵、效率又低，硝化和反硝化需要在两个不同的反应器进行，硝化反应是在有氧环境下废水中的NH₄⁺-N被自养硝化菌转化为NO₂^--N或NO₃^--N，反硝化反应则相反，即在缺氧环境下NO₂^--N或NO₃^--N被异养反硝化菌还原为含N₂，从废水中排出。近年来，一些新型高效的生物脱氮工艺技术逐步引起关注。与传统脱氮工艺相比，好氧反硝化菌可以进行同步硝化反硝化，能够将污水中的碳和氮同时去除掉，且不需要在生产过程中加入额外的碳源和氮源，培养过程中硝化和反硝化作用可以在同一个反应器中同时完成，将NH₄⁺-N直接转化为N₂从系统排出，此外，在培养过程中硝化反应和反硝化反应产生的酸碱可以相互中和，从而可以减少缓冲剂的使用。因此，利用高效好氧反硝化菌对污水进行处理，并通过生产工艺的优化提升好氧反硝化菌对氨氮、硝酸盐氮及亚硝酸盐氮的去除率，降低在污水处理中的成本，对于城市污水处理有着非常重要的意义。

微生物的生长受到诸多影响，除培养基成分外，还有接种量、pH值、装液量、转速、C/N等操作条件，因此需要研究人员对微生物生长条件进行优化。响应面法是一种数学统计方法，可以通过多种因子系统中找出最优的条件，较精确地研究各个因子之间的关系，从而获得最优方案，可以降低生产成本、对工艺条件进行优化。目前，响应面法大多数用于解决科学研究和生产过程中存在的实际问题，已应用于生化、农业、物理等领域，如陈丽娟等采用响应面法分析法对苯酚降解影响因素进行优化。

复合菌剂大多是由多种菌株组成的，该菌株具备降解目标污染物的能力。菌剂具有极高的降解能力、适应环境因子变化能力、功能性强、经济效益高等特点，因此常常用来处理水样中的COD、氨氮以及一些其他污染物质等。目前脱氮菌剂的研究已经取得了较好的成果，比如郑巧东等研究的由硝化菌、反硝化菌和亚硝化菌组成的菌剂用于研究模拟污水的脱氮效率，72h总氮去除率达76.7％；杨小龙研究的由具有净化和改善水质功能的菌株C-4和NGG1组成的复合菌剂处理水产养殖污水，72h氨氮去除率达84.4％；周家正研究的由蜡样芽孢杆菌、乳杆菌、水单胞菌等组成的复合菌剂YJ降解城镇生活污水中的COD，培养36hCOD去除率58％至77.3％。但目前脱氮除碳的复合菌剂仍存在一些问题，比如降解速率较慢、对高温低温和高NO₃^--N浓度耐受性低、操作处理难度大等。