一种腐殖质还原菌的厌氧培养方法

摘要

本发明公开了一种腐殖质还原菌的厌氧培养方法，采用AQDS培养液，腐殖质还原菌以AQDS为唯一电子受体进行生长代谢。取污水厂厌氧活性污泥作为接种母液。本发明分为三个培养阶段，每阶段培养结束后，培养液通过固液分离器进入曝气池，经离心泵抽吸后进入除氧池，选用亚硫酸盐作为除氧剂。通过曝气池与除氧池的联用，保证菌剂厌氧培养状态，并且实现AQDS在还原态和氧化态间的转换，使其重新参与电子循环，从而促进培养液的循环利用。每培养周期结束后，采用膨润土吸附微生物菌剂。本发明弥补了腐殖质还原菌规模化培养方法的空白，操作方法简单，降低了菌剂制作成本，避免了菌剂流失。

主权项

一种腐殖质还原菌的厌氧培养方法，具体步骤如下：(1)第一培养阶段，培养时间为48h通过培养液补入口A(10)向反应器Ⅰ区注入新鲜培养液，并通过自动液位控制装置A(11)控制液面高度，取污水厂厌氧活性污泥作为接种母液，接种量为反应器Ⅰ区有效容积的30～40％，活性污泥由活性污泥补入口A(9)进入反应器Ⅰ区开始培养；培养液由黄色逐渐变为橙红色；单向气体导出口(8)排除产生的CH₄、CO₂及N₂气体；培养48h后，通过培养液补入口B(14)向反应器Ⅱ区注入新鲜培养液，通过自动液位控制装置B(15)控制液面高度，同时打开阀门A(12)，菌体及培养液经固液分离器A(13)，其中菌体进入反应器Ⅱ区进行第二阶段培养，培养液进入曝气池(19)，当反应器Ⅰ区的菌体及培养液逐渐排空时，关闭阀门A(12)；控制曝气池(19)内曝气量为0.3～0.6m³/h，曝气时间0.5～1h，在曝气过程中，培养液由橙红色逐渐变为黄色，其中被还原的AH₂QDS逐渐被氧化为AQDS，重新作为电子受体参与电子传递，从而实现了培养液的循环利用；此外，当反应器Ⅰ区内菌体及培养液逐渐排空后，通过培养液补入口A(10)向反应器Ⅰ区注入新鲜培养液，通过自动液位控制装置A(11)控制液面高度；活性污泥由活性污泥补入口(9)进入反应器Ⅰ区，接种量为反应器Ⅰ区有效容积的30～40％，反应器Ⅰ区重新开始新一轮腐殖质还原菌的第一阶段培养；(2)第二培养阶段，培养时间为24h曝气池(19)中的培养液经离心泵(4)抽吸至除氧池(3)中；除氧池(3)中以亚硫酸盐作为除氧剂，除氧剂通过除氧池(3)上面的除氧剂补充口(1)投入其中；培养液在除氧池(3)中停留1～2h，通过自动液位控制装置(2)及多向阀门(6)，经布水管A(5)和布水管B(7)，分别有1/2体积培养液进入反应器Ⅱ区及1/2体积培养液进入反应器Ⅲ区；菌体进入反应器Ⅱ区培养24h后，打开阀门B(16)，反应器Ⅱ区中菌体及培养液经过固液分离器B(17)，菌体进入反应器Ⅲ区进行第三阶段培养，培养液进入曝气池(19)，控制曝气量为0.3～0.6m³/h，曝气时间0.5～1h，当菌体及培养液逐渐排空时，关闭阀门B(16)；当反应器Ⅱ区中菌体及培养液排空后，通过培养液补入口B(14)向反应器Ⅱ区注入新鲜培养液，通过自动液位控制装置B(15)控制液面高度。(3)第三培养阶段，培养时间为24h曝气池(19)中的培养液经离心泵(4)抽吸至除氧池(3)，停留1～2h后，通过自动液位控制装置(2)及多向阀门(6)，经布水管B(7)，全部进入反应器Ⅲ区；培养24h后，打开位于反应器底部阀门(20)，菌体及培养液进入吸附区(21)，通过自动液位控制装置C(18)控制，当液体流尽时，关闭阀门(20)；此时，反应器Ⅰ区内菌体已经过48h培养，打开阀门A(12)，菌体及培养液经固液分离器A(13)，其中菌体进入反应器Ⅱ区进行第二阶段培养，培养液进入曝气池(19)进行曝气，当反应器Ⅰ区的菌体及培养液逐渐排空时，关闭阀门A(12)；控制曝气池(19)内曝气量为0.3～0.6m³/h，曝气时间0.5～1h，重复步骤(2)、(3)，实现腐殖质还原菌的连续培养。此外，当反应器Ⅰ区内菌体及培养液逐渐排空后，通过培养液补入口A(10)向反应器Ⅰ区注入新鲜培养液，通过自动液位控制装置A(11)控制液面高度；活性污泥由活性污泥补入口(9)进入反应器Ⅰ区，接种量为反应器Ⅰ区有效容积的30～40％，反应器Ⅰ区重新开始新一轮腐殖质还原菌的第一阶段培养；吸附区(21)内设置有吸附载体，吸附载体为经研碎且过80目筛并高温灭菌的膨润土，膨润土添加量为吸附区有效容积的1/4；并在其中添加经研碎且过80目筛并高温灭菌的药剂KH₂PO₄、CaCl₂、MgSO₄和NaHCO₃，药剂的质量比为5：2：1：1，药剂添加的体积量为膨润土添加的体积量的5～10％，将药剂与膨润土混合均匀后平铺于超滤膜上方。菌体及培养液在吸附区(21)被吸附后，打开排料口(22)收集菌体，废液经吸附区下端超滤膜(23)排出。