利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法与制作流程

图片简介:

本技术提供了一种利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，包括以下步骤：S1，取厌氧污泥，用培养基悬浮振荡混合均匀，离心去上清，重复以上操作若干次；S2，将步骤S1得到的厌氧污泥接种于培养瓶中，加入培养基、剩余污泥、海藻酸钠和黄原胶，通入过量的氮气和二氧化碳混合气，加入含有硝酸盐并密封，在温度为20～25℃的条件下进行连续培养25～35天，每天分析硝态氮和氮气的变化，当反硝化速率达到200～1000mgN/(L·天)时即富集得到反硝化菌群；S3，将步骤S2富集的反硝化菌群接种于厌氧反应器中，以剩余污泥、海藻酸钠和黄原胶为混合底物，通入过量的氮气和二氧化碳的混合气体，加入含有硝态氮的污水，在温度为20～25℃的条件下进行厌氧反硝化。该方法反硝化效率高。

技术要求

1.一种利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，取厌氧污泥，用培养基悬浮振荡混合均匀，离心去上清，重复以上操作若干次；

S2，将步骤S1得到的厌氧污泥接种于培养瓶中，加入培养基、剩余污泥、海藻酸钠和黄

原胶，通入过量的氮气和二氧化碳混合气，加入含有硝酸盐并密封，在温度为20～25℃

的条件下进行连续培养25～35天，每5天加入一次硝酸钠、海藻酸钠和黄原胶，每天分析硝态氮和氮气的变化，当反硝化速率达到200～1000mgN/(L·天)时即富集得到反硝化菌

群；

S3，将步骤S2富集的反硝化菌群接种于厌氧反应器中，以剩余污泥、海藻酸钠和黄原胶为混合底物，通入过量的氮气和二氧化碳的混合气体，加入含有硝态氮的污水，在温度为20～25℃的条件下进行厌氧反硝化。

2.根据权利要求1所述的利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：在步骤S1中，所述厌氧污泥来自于已运行1年的降解剩余污泥的厌氧反应器。

3.根据权利要求1所述的利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：在步骤S1中，所述离心的转速为7000～9000rpm，离心时间为2～4min。

4.根据权利要求1所述的利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：所述培养基的配方为NH4Cl 280～320mg/L；Na2SO4 8～12mg/L；KCl 90～110mg/L；CaCl2 3～6mg/L；MgCl2·6H2O 45～55mg/L；MnCl2·4H2O 0.2～0.6mg/L；CoCl2·2H2O 0.8～

1.2mg/L；FeSO4·7H2O 5.0～5.4mg/L；AlCl30.05～0.15mg/L；NaMO4·2H2O 0.05～

0.15mg/L；NiCl2·6H2O 0.4～0.6mg/L；CuCl2·2H2O 1.2～1.6mg/L；ZnSO4·2H2O 2.0～2.4mg/L。

5.根据权利要求1所述的利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：所述培养基通过酸或碱调节pH为7.0～7.4。

6.根据权利要求1所述的利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：在步骤S2中，所述剩余污泥、海藻酸钠、黄原胶在反应体系中的浓度为分别为5～10g/L、1～5g/L、1～5g/L。

7.根据权利要求1所述的利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：所述氮气和二氧化碳的混合气体中氮气和二氧化碳的体积比70～85％：15～25％。

8.根据权利要求1所述的利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：在步骤S2中，所述硝酸盐在反应体系中的浓度为0.8～1.2g/L。

9.根据权利要求1所述的利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：在步骤S3中，所述反硝化菌群的接种量为50～250mL/L。

10.根据权利要求1所述的利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，其特征在于：在步骤S3中，所述硝态氮的污水的硝态氮的含量为150～500mgN-NO3-/L。

技术说明书

一种利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法

技术领域

本技术涉及一种利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法。

背景技术

剩余污泥(excess activated sludge)，是指活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥。剩余污泥处置是我国环境治理领域面临的重要问题之一，据估算2020年剩余污泥(80％含水率)的产生量将超过6000万吨。目前剩余污泥的处理以堆埋、焚烧、农业堆肥和自然干化为主，所需费用较高(占污水处理厂总运行费用的50-60％)。

剩余污泥的有机成分复杂，包括细胞，胞外聚合物(EPS)和少量纤维素等。其中EPS占污泥有机质干重的50-80％，具有维持微生物聚集体结构和保持其功能的完整性的作用。EPS的主要成分是胞外多糖(PS,10-30％)与蛋白质(PN,40％-60％)，并且，PS含有中含有海藻酸钠和黄原胶等多糖成分。

但是，目前剩余污泥的厌氧转化速率慢，限制了其减量化处置。而且，利用富集菌群对剩余污泥的水解转化和反硝化的方法尚无报道。

技术内容

本技术提供了一种利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，可以有效解决上述问题。本技术是这样实现的：

一种利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法，包括以下步骤：

S1，取厌氧污泥，用培养基悬浮振荡混合均匀，离心去上清，重复以上操作若干次；

S2，将步骤S1得到的厌氧污泥接种于培养瓶中，加入培养基、剩余污泥、海藻酸钠和黄原胶，通入过量的氮气和二氧化碳混合气，加入含有硝酸盐并密封，在温度为20～25℃的条件下进行连续培养25～35天，每5天加入一次硝酸钠、海藻酸钠和黄原胶，每天分析硝态氮和氮气的变化，当反硝化速率达到200～1000mgN/(L·天)时即富集得到反硝化菌群；

S3，将步骤S2富集的反硝化菌群接种于厌氧反应器中，以剩余污泥、海藻酸钠和黄原胶为混合底物，通入过量的氮气和二氧化碳的混合气体，加入含有硝态氮的污水，在温度为20～25℃的条件下进行厌氧反硝化。

作为进一步改进的，在步骤S1中，所述厌氧污泥来自于已运行1年的降解剩余污泥的厌氧反应器。

作为进一步改进的，在步骤S1中，所述离心的转速为7000～9000rpm，离心时间为2～

4min。

作为进一步改进的，所述培养基的配方为NH4Cl 280～320mg/L；Na2SO4 8～12mg/L；KCl 90～110mg/L；CaCl2 3～6mg/L；MgCl2·6H2O 45～55mg/L；MnCl2·4H2O 0.2～

0.6mg/L；CoCl2·2H2O 0.8～1.2mg/L；FeSO4·7H2O 5.0～5.4mg/L；AlCl3 0.05～

0.15mg/L；NaMO4·2H2O 0.05～0.15mg/L；NiCl2·6H2O 0.4～0.6mg/L；CuCl2·2H2O 1.2～

1.6mg/L；ZnSO4·2H2O

2.0～2.4mg/L。

作为进一步改进的，所述培养基通过酸或碱调节pH为7.0～7.4。

作为进一步改进的，在步骤S2中，所述剩余污泥、海藻酸钠、黄原胶在反应体系中的浓度为分别为5～10g/L、1～5g/L、1～5g/L。

作为进一步改进的，所述氮气和二氧化碳的混合气体中氮气和二氧化碳的体积比70～85％：15～25％。

作为进一步改进的，在步骤S2中，所述硝酸盐在反应体系中的浓度为0.8～1.2g/L。

作为进一步改进的，在步骤S3中，所述反硝化菌群的接种量为50～250mL/L。