[发明专利]厌氧氨氧化反应器快速启动及厌氧氨氧化菌活性恢复的方法

权利要求书

1.厌氧氨氧化反应器快速启动的方法，其特征在于，所述方法为在厌氧氨氧化反应器中，提高水相中群感效应信号分子的浓度，使厌氧氨氧化菌探测到群感效应信号分子并进行厌氧氨氧化功能的表达；向水相中通入磁场，在磁场减弱时将电场作用于反应器，电场停止时恢复磁场强度，如此反复；向反应器内通入还原性气体和惰性气体，保持厌氧环境；

所述向水相中通入磁场的方法具体为：将磁粉充磁后，在菌体自溶阶段和活性迟滞阶段，向厌氧氨氧化反应器中投加磁粉，所述磁粉为铁、钴、镍和铬组成的混合磁粉；

在菌体自溶阶段，所述混合磁粉的投加量与厌氧氨氧化菌的比例为(20-50) mg:10¹⁰ cell/ml；在活性迟滞阶段，所述混合磁粉的投加量与厌氧氨氧化菌的比例为(40-60) mg:10¹⁰ cell/ml；

所述电场选自直流恒压、直流恒流或直流脉冲供电，所述电场的强度为1-10 V/cm；

所述磁场和电场作用的时间比例为1:(0.7-1.2)。

2.厌氧氨氧化菌活性恢复的方法，其特征在于，当厌氧氨氧化反应器中的厌氧氨氧化菌的细胞密度低于10¹⁰cells/mL时，向水相中补加群感效应信号分子，使厌氧氨氧化菌探测到群感效应信号分子并进行厌氧氨氧化功能的表达；向水相中通入磁场，在磁场减弱时将电场作用于反应器，电场停止时恢复磁场强度，如此反复；向反应器内通入还原性气体和惰性气体，保持厌氧环境；

所述向水相中通入磁场的方法具体为：将磁粉充磁后，在菌体自溶阶段和活性迟滞阶段，向厌氧氨氧化反应器中投加磁粉，所述磁粉为铁、钴、镍和铬组成的混合磁粉；

在菌体自溶阶段，所述混合磁粉的投加量与厌氧氨氧化菌的比例为(20-50) mg:10¹⁰ cell/ml；在活性迟滞阶段，所述混合磁粉的投加量与厌氧氨氧化菌的比例为(40-60) mg:10¹⁰ cell/ml；

所述电场选自直流恒压、直流恒流或直流脉冲供电，所述电场的强度为1-10 V/cm；

所述磁场和电场作用的时间比例为1:(0.7-1.2)。

3.根据权利要求1所述的快速启动的方法，其特征在于，所述提高水相中群感效应信号分子的浓度的方法，包括三种可选的方式：

（1）向反应器中添加含有厌氧氨氧化菌的成熟的污泥；

（2）利用含有群感效应信号分子的出水回流至反应器，进一步诱导厌氧氨氧化反应；

（3）直接投加含有群感效应信号分子的溶液。

4.根据权利要求3所述的快速启动的方法，其特征在于，所述方式（1）具体为：向厌氧氨氧化反应器中接种含有厌氧氨氧化菌的成熟的污泥，接种量为反应器体积的2-10%，在厌氧环境中进行驯化，驯化条件为进水中NH₄⁺-N和NO₂^--N质量比为1:(1.2-1.4)，进水pH值为7-8，厌氧氨氧化反应器内的温度为30-40℃；

所述方式（2）具体为：控制厌氧氨氧化反应器的出水部分回流至反应器，回流比为10-500%，根据厌氧氨氧化菌启动时间要求或失活严重情况，控制回流比；所述出水中群感效应信号分子的浓度为0.5~3 μM；

所述方式（3）具体为：向厌氧氨氧化反应器中加入含有群感效应信号分子的溶液，群感效应信号分子为AHLs物质，浓度为0.05~5 μM，监测反应器中AHLs物质的消耗情况，待消耗完毕后重新投加AHLs物质，直至厌氧氨氧化菌的细胞密度达到10¹¹cells/mL，所述AHLs物质包括C₆-HSL、C₈-HSL或C₁₂-HSL中的一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求2所述的活性恢复的方法，其特征在于，所述向水相中补加群感效应信号分子的方法，包括三种可选的方式：

（1）向反应器中添加含有厌氧氨氧化菌的成熟的污泥；

（2）利用含有群感效应信号分子的出水回流至反应器，进一步诱导厌氧氨氧化反应；

（3）直接投加含有群感效应信号分子的溶液。