[发明专利]一种高积累率短程硝化复合细菌包埋生物活性填料制备及应用

说明书

一种高积累率短程硝化复合细菌包埋生物活性填料制备及应用，属于污、废水处理领域。利用先进的控制手段，优化强化培养高比例AOB细菌含量的复合细菌，然后，利用细菌包埋技术制作短程硝化包埋生物活性填料即强化短程硝化复合细菌包埋生物活性填料，利用该填料建立短程硝化反应过程，能够实现含氮污、废水生物处理的短程硝化控制，所带来的结果是工艺过程简洁、高效率，无需复杂的控制过程。

技术领域：

本发明属于污、废水处理领域，特别涉及一种高积累率短程硝化复合细菌包埋生物活性填料制备及应用。

背景技术：

含氮污、废水生物处理中，硝化反应是氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)共同作用完成的，AOB将氨氮氧化成亚硝酸盐氮，NOB将亚氮进一步转化成硝酸盐氮。短程硝化又称亚硝化，此工艺可减少整个脱氮处理过程中25％的硝化需氧量、40％的反硝化碳源、50％的污泥产量及反硝化池容积。基于上述优点，短程硝化反应控制，也即氨氮氧化过程中高亚硝酸盐积累率，一直是当前含氮污、废水生物处理中所最求的。

目前，活性污泥法处理技术范畴，由于是单泥系统，工程技术人员利用AOB和NOB对溶解氧利用能力和速率的差异，采用控制好氧反应池溶解氧的方法，以实现亚硝酸盐的高比例积累，达到实现短程硝化的目的，随之带来的就是整个氨氧化反应的低效率。另外，采用旁路抑制技术建立的短程硝化维持体系，又带来了系统运行的复杂和极难的控制过程。

细菌细胞包埋固定化技术可以大幅度提高微生物浓度，常用的包埋材料有:聚乙烯醇(PVA)、琼脂、K-卡拉胶、明胶、海藻酸钠、聚丙烯酰胺、聚氨酯等。在上述包埋材料中PVA具有对微生物无毒性、传质性能好、胶联后不易被生物分解、性质稳定、机械强度高、寿命长、价格低等特点。通过包埋方法实施的细菌固定化技术，可以实现AOB细菌的定性定量投加。

在包埋技术方法中，目前利用载体成型技术而制作的包埋生物活性填料成为生物填料产品和应用的标注性产品和具有一定先进性的技术(ZL201410137401.1)。该种形式的包埋生物活性填料，在实验和应用中表现出了优异的性能。但是，由于网状载体制作技术要求较高、单机产量很难实现高效率，致使生产制作成本和生产效率一直存在问题。

近几年我们采用(ZL201410137401.1)中的包埋技术方法，制作了氨氧化包埋生物活性填料，利用网状直筒形氨氧化包埋生物活性填料，我们进行了中试和生产性应用试验，在填料制作和使用过程中发现该填料，在制备工艺过程、制作成本和填料结构形式的复杂程度上存在着较大的提升空间。为了更加适应应用市场需求和增强制作过程中质量的可控性，以及能够有效提高生产效率，通过不断地摸索、研究、实验和总结，形成了本次短程硝化包埋生物活性填料的制作技术。该技术方法的形成为包埋生物活性填料的生产和应用带来了更为有利的技术基础条件。

所以本次发明，对于强化短程硝化包埋生物活性填料的制作技术方法和结构形式进行了总结，取得了实质性的进步和提高，新材料的出现为处理工艺的应用带来了更为有利的条件。

发明内容

本发明的目的是利用先进的控制手段，优化强化培养高比例AOB细菌含量的复合细菌，然后，利用细菌包埋技术制作短程硝化包埋生物活性填料即强化短程硝化复合细菌包埋生物活性填料，利用该填料建立短程硝化反应过程，能够实现含氮污、废水生物处理的短程硝化控制，所带来的结果是工艺过程简洁、高效率，无需复杂的控制过程。

本发明一种强化短程硝化复合细菌包埋生物活性填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：