CN113860488A - 一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法及装置 - Google Patents

一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法及装置，所述培养方法首先以生活污水为进水，将颗粒填料与硝化污泥混合进行间歇曝气培养，再将所得颗粒填料置于网面空心载体内作为填料层填装于厌氧反应器中进行厌氧氨氧化培养，并利用反硝化工艺产生的氮源用于厌氧氨氧化过程，实现了厌氧氨氧化菌颗粒的富集。本发明所述培养方法具有厌氧氨氧化启动快速、菌体浓度高且培养周期短的特点，并且通过将颗粒填料固定于反应器内作为填料层，有利于加快厌氧氨氧化菌的启动和快速大量扩培，所述装置的处理效率高、运行稳定且能耗低。

Description

一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法及装置
技术领域
本发明涉及环保微生物领域，具体涉及一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法及装置。
背景技术
在生活中产生的生活污水，或者在生产中产生的食品、屠宰、养殖、线路板等行业生产污水往往含有大量的氨氮，这些氨氮如果处理不当，排放到自然水体中很容易引发水体的富营养化。目前氨氮和总氮的排放都已经明确了排放标准，而且地表水治理要求达到的水质也越来越高。所以将生活生产产生的氮元素无害化处理，实现氮元素的良性循环是实现人与自然和谐相处的必要措施。
厌氧氨氧化菌(AOB)是一种能够在厌氧条件下将氨氮和亚硝氮转化为氮气和硝氮的化能自养微生物。AOB在处理氨氮和亚硝氮时物料的配比和反应产物基本遵循如下反应式(1)。由以下公式可知，在理论上如果氨氮经过理想的短程硝化转化为亚硝氮，之后在AOB的作用下转化为氮气，这个过程相比将氨氮全部转化为硝态氮可以节省60％左右的能耗，而且产生的少量硝酸盐只有硝化过程的10％左右，进行反硝化时所需要的碳源大大减少。
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厌氧氨氧化菌最初使用活性污泥和定向富集营养液在厌氧环境中进行启动培养，但是这种传统方法启动速度慢；在此基础上，有相关研究报道添加生物促进剂可以加速厌氧氨氧化菌启动的报道，例如使用维生素C、赤霉素、细胞群体感应因子等加快启动，但是厌氧氨氧化污泥对氧气极为敏感，因此获得的厌氧氨氧化污泥固定在厌氧池内使用还需要进一步的处理。
国内有不少研究关注于厌氧氨氧化污泥的处理，但处理效果不尽理想。例如，中国专利CN11892161B公开了一种利用无机复合粉末快速启动厌氧氨氧化菌的方法，此方法在反应器内投加污泥和无机复合粉末，通过无机复合粉末提供厌氧氨氧化菌生长需要的挂膜环境以促进厌氧氨氧化菌的快速启动。此方法提供的粉末粒径为10-50μm，密度为1.5-2.5g/cm3粉末的颗粒较小，而且密度比水大，容易沉淀，因此在培养过程中会与密度小的污泥分层无法达到均匀的混合状态。再者，中国专利CN10593685A公开了通过使用改性的玄武岩纤维作为悬挂填料与污泥混合进行厌氧氨氧化菌富集培养的方法，但该方法中纤维填料容易粘结成团，导致比表面积下降和固液接触效果不好从而处理效率不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，所述培养方法具有厌氧氨氧化启动快速、菌体浓度高且培养周期短的特点。
本发明的另一目的在于提供一种厌氧氨氧化菌颗粒培养装置，所述装置的效率高、运行稳定，实现了全自动化厌氧氨氧化的快速启动，通过将比表面积大的颗粒填料装入网面空心载体中作为填料层填装至反应器内，有利于加快厌氧氨氧化菌的启动和快速大量扩培。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现：一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，包括如下步骤：
S1、以生活污水为进水，将颗粒填料与硝化污泥混合进行间歇曝气培养，设置曝气温度为20-35℃，溶解氧浓度为2-5mg/L，通入空气曝气6-8h后停止曝气静置沉淀0.5-2h，静置结束后排出上清液，加入相同体积的进水静置3-5h，此为一次曝气培养周期；重复培养周期达到20天以上即完成颗粒填料的间歇曝气培养；
S2、将S1步骤所得经间歇曝气培养后的颗粒填料填装到网面空心载体内作为挂膜填料层置于厌氧反应器内，投入硝化污泥，并通入富集营养液启动厌氧氨氧化培养；
S3、所述富集营养液流至含有反硝化菌的反硝化反应器内，并定时向反硝化反应器内补充碳源进行反硝化作用产生氮气，将产生的氮气通入厌氧反应器内，使厌氧反应器处于无氧状态；
S4、分阶段提升富集营养液的氨氮浓度进行为期60-90天的富集培养，当挂膜填料层表面可以观察到明显的红色菌膜，即获得所述厌氧氨氧化菌颗粒，厌氧氨氧化培养启动成功。
在本发明的上述S1步骤中，所述硝化污泥与生活污水混合后的溶液浓度为3000-6000mg/L，所述颗粒填料按20-30％的溶液体积加入；在上述S2步骤中，将S1所得颗粒填料装入网面空心载体中，并填装到厌氧反应内作为厌氧氨氧化菌挂膜生长的填料层，与硝化污泥一同进行厌氧氨氧化菌颗粒的富集培养；在上述S3步骤中，通过反硝化菌固定于反硝化反应器内，并补充碳源进行反硝化作用产生氮气，用于补给并保证厌氧反应器处于绝对的无氧状态；在上述S4步骤中，所述富集培养初期通入营养液的氨氮浓度为50mg/L，累计培养30d后将富集营养液的氨氮浓度提升至100mg/L，累计培养45d后将富集营养液的氨氮浓度提升至150mg/L，累计培养60d后将富集营养液的氨氮浓度提升至200mg/L，此后保持富集营养液的氨氮浓度不变。
其中，所述网面空心载体可以为各种材料的网面空心体，所述网面空心体包括但不限于圆柱体、正方体、长方体和圆柱体等形状，所述网面空心体的网面孔径小于S1步骤所得经间歇曝气培养后的颗粒填料的粒径，以防止颗粒填料泄露。
优选的，所述生活污水的COD浓度为200-500mg/L，氨氮浓度为50-100mg/L，pH范围为7-9。由于厌氧氨氧化菌属于自氧菌，在生长过程中消耗无机碳源导致溶液中的pH下降，因而在培养过程中控制溶液pH为弱碱性。
优选的，所述颗粒填料为陶粒、火山岩、聚氨酯泡沫、珍珠岩和沸石中的至少一种，本发明采用的上述颗粒填料均具有较大的比表面积，作为厌氧氨氧化菌挂膜生长的填料，大比表面积有利于吸附营养液和厌氧氨氧化菌的生长，所述颗粒填料的粒径优选为3-6mm，选择相对小粒径的颗粒填料既方便将所述颗粒填料填装到网面空心载体内，又能够保证较大的比表面积。
优选的，所述营养液包括如下原料组成：NH4HCO3 0.2～3g/L、NaNO2 0.2～3g/L、K2HPO40.05～0.3g/L、MgSO4·7H20 5～50mg/L、CaCl2 5～50mg/L、FeSO4·7H20 2～30mg/L、ZnSO4·7H20 0.5～5mg/L、CoCl2·6H20 0.2～2mg/L、CuSO4·5H20 0.5～2mg/L、Na2MoO4·5H200.5～5mg/L和H3BO3 5～50mg/L。
优选的，所述碳源为醋酸钠、甲醇、葡萄糖、麦芽糖和糖蜜中的一种或者多种的水溶液，所述碳源中溶质的溶质浓度为5-10％wt。
本发明的另一目的通过如下技术方案实现：一种厌氧氨氧化菌颗粒培养装置，括富集营养液罐、升流式厌氧反应器、第一水泵、中储罐、第二水泵和反硝化反应器，所述升流式厌氧反应器、中储罐和反硝化反应器顺次连接；其中，所述富集营养液罐与升流式厌氧反应器通过第一水泵连接，所述升流式反应器的顶端设置有三相分离器，所述三相分离器设置有排液口，所述排液口通过管道与中储罐相连，所述中储罐与反硝化反应器通过第二水泵连接，所述反硝化反应器的顶端设置有出气口，所述出气口通过气体管路与升流式厌氧反应器的底端相连。
进一步的，所述装置还包括碳源溶液罐和第三水泵，所述碳源溶液罐与中储罐通过第三水泵连接，所述第三水泵定时为中储罐补加碳源。具体地，所述第三水泵的运行流速设置为第一水泵的运行流速的1-2％。
进一步的，所述中储罐和反硝化反应器内均设置有液位控制器。具体地，所述中储罐设置有第一液位控制器，所述第一液位控制器通过安装于中转罐内的第一液位电极监测中储罐内的液面高度，进而控制第二水泵的开关，当中转罐内的液面到达第一液位电极的上位触点时会引发第二水泵将中储罐内的营养液通入反硝化反应器内，当中转罐内的液面下降至下位触点时第二水泵停止工作，通过对中转罐内液面的控制可以保证第二水泵不会将空气泵入反硝化反应器内。所述反硝化反应器设置有第二液位控制器，所述第二液位控制器通过安装于反硝化反应器内的第二液位电极监控反硝化反应器内的液面高度，当液面到达第二液位电极的上触点时打开电磁阀排出反硝化反应器内的溶液，当液面下降至第二液位电极的下触点时关闭电磁阀。再者，为保证反硝化反应器内气体不通过电磁阀排出，将电磁阀安装在第二液位电极的下触点的下方位置。
进一步的，所述升流式厌氧反应器内部设置挂膜填料层，所述挂膜填料层是由颗粒填料填装至网面空心载体内制成的。具体地，所述升流式反应器的高径比为5-10:1，所述挂膜填料层的填充比例为50-80％。
进一步的，所述反硝化反应器内部设置有反硝化填充层，所述反硝化填充层的制备包括如下步骤：(1)将反硝化菌溶解到2-5％海藻酸钠溶液中制得反硝化混合溶液；(2)将反硝化混合溶液滴加到1-3％氯化钙溶液中进行固定化反应制得直径为3-5mm的反硝化菌颗粒；(3)将反硝化菌颗粒放入网面空心载体内即制得所述反硝化填充层。
本发明的上述反硝化反应器通过使用海藻酸钠和氯化钙反应固定化反硝化菌制得所述反硝化菌颗粒，从而防止反硝化菌体的流失，保证了反硝化作用的稳定性。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法和装置，所述培养方法具有厌氧氨氧化启动快速、菌体浓度高且培养周期短的特点。本发明所述培养方法将厌氧氨氧化工艺和反硝化工艺整合于一起，利用反硝化工艺产生的稳定氮源能够满足厌氧氨氧化过程的需求，并且本发明采用将大比表面积的颗粒填料经间歇曝气处理后装入网面空心载体中作为厌氧氨氧化菌的挂膜载体固定于厌氧反应器内，能够加快厌氧氨氧化菌的启动和快速大量扩培。再者，本发明通过中储罐和反硝化反应器进行反硝化作用，能够为厌氧氨氧化过程提供持续稳定的氮源和厌氧要求，通过工艺整合和设备的合理设置提高了整个培养装置的效率，减少了人工干预，实现了全自动化快速启动。
附图说明
图1是本发明所述厌氧氨氧化菌颗粒培养装置的示意图。
图2是本发明所述网面空心载体的结构示意图。
附图标记：1-富集营养液罐、2-第一水泵、3-升流式厌氧反应器、4-中储罐、5-第二水泵、6-反硝化反应器、7-碳源溶液罐、8-第三水泵、301-三相分离器、302-挂膜填料层、303-网面空心载体、401-第一液位控制器、402-第一液位电极、601-第二液位控制器、602-第二液位电极、603-电磁阀、604-反硝化填充层。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参见图1-2，作为本发明一种典型的实施方式，一种厌氧氨氧化菌颗粒培养装置，括富集营养液罐1、升流式厌氧反应器3、第一水泵2、中储罐4、第二水泵5和反硝化反应器6，所述升流式厌氧反应器3、中储罐4和反硝化反应器6顺次连接；其中，所述富集营养液罐1与升流式厌氧反应器3通过第一水泵2连接，所述升流式反应器3的顶端设置有三相分离器301，所述三相分离器301设置有排液口，所述排液口通过管道与中储罐4相连，所述中储罐4与反硝化反应器6通过第二水泵5连接，所述反硝化反应器6的顶端设置有出气口，所述出气口通过气体管路与升流式厌氧反应器3的底端相连。
具体地，所述富集营养液通过第一水泵2通入升流式厌氧反应器3底部，富集营养液经挂膜填料层302后通过升流式厌氧反应器3顶部的三相分离器301流出后进入中储罐4，中储罐4内的富集营养液由第一液位控制器401控制第二水泵5进入反硝化反应器6内进行反硝化处理产生氮气，所述氮气经反硝化反应器6的顶端出气口通入升流式厌氧反应器3的底部，用于维持其处于无氧状态。
进一步的，所述装置还包括碳源溶液7和第三水泵8，所述碳源溶液7与中储罐4通过第三水泵8连接，所述第三水泵8定时为中储罐4补加碳源。具体地，所述第三水泵8的运行流速设置为第一水泵2的运行流速的1-2％。
进一步的，所述中储罐4和反硝化反应器6内均设置有液位控制器。具体地，所述中储罐4设置有第一液位控制器401，所述第一液位控制器401通过安装于中转罐4内的第一液位电极403监测中储罐4内的液面高度，进而控制第二水泵5，当中转罐4内的液面到达第一液位电极402的上位触点时会引发第二水泵5将中储罐4内的富集营养液通入反硝化反应器6内，当中转罐4内的液面下降至下位触点时第二水泵5停止工作，通过对中转罐4内液面的控制可以保证第二水泵5不会将空气泵入反硝化反应器6内。所述反硝化反应器6设置有第二液位控制器601，所述第二液位控制器601通过安装于反硝化反应器6内的第二液位电极602监控反硝化6内的液面高度，当液面到达第二液位电极602的上触点时打开电磁阀603排出反硝化反应器6内的溶液，当液面下降至第二液位电极602的下触点时关闭电磁阀603。再者，为保证反硝化反应器6内气体不通过电磁阀603排出，将电磁阀603安装在第二液位电极602的下触点的下方位置。
进一步的，所述升流式厌氧反应器3内部设置挂膜填料层302，所述挂膜填料层302是由颗粒填料填装至网面空心载体303内制成的。具体地，所述升流式反应器3的高径比为5-10:1，所述挂膜填料层302的填充比例为50-80％，所述网面空心载体303的网面孔径为1-2mm。
进一步的，所述反硝化反应器6内部设置有反硝化填充层，所述反硝化填充层的制备包括如下步骤：(1)将反硝化菌溶解到2-5％海藻酸钠溶液中制得反硝化混合溶液；(2)将反硝化混合溶液滴加到1-3％氯化钙溶液中进行固定化反应制得直径为3-5mm的反硝化菌颗粒；(3)将反硝化菌颗粒放入网面空心载体303内即制得所述反硝化填充层。
实施例1
一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，包括如下步骤：
S1、以生活污水为进水，将颗粒填料与硝化污泥混合进行间歇曝气培养，设置曝气温度为20℃，溶解氧浓度为2mg/L，通入空气曝气6h后停止曝气静置沉淀0.5h，静置结束后排出上清液，加入相同体积的进水静置3h，此为一次曝气培养周期；重复培养周期达到20天以上即完成颗粒填料的间歇曝气培养；
S2、将S1步骤所得经间歇曝气培养后的颗粒填料填装到网面空心载体内作为挂膜填料层置于厌氧反应器内，投入硝化污泥，并通入富集营养液启动厌氧氨氧化培养；
S3、所述富集营养液流至含有反硝化菌的反硝化反应器内，并定时向反硝化反应器内补充碳源进行反硝化作用产生氮气，将产生的氮气通入厌氧反应器内，使厌氧反应器处于无氧状态；
S4、分阶段提升富集营养液的氨氮浓度进行为期60天的富集培养，当挂膜填料层表面可以观察到明显的红色菌膜，即获得所述厌氧氨氧化菌颗粒，厌氧氨氧化培养启动成功。
在本实施例中，所述生活污水的COD浓度为200mg/L，氨氮浓度为50mg/L，pH为6。
在本实施例中，所述颗粒填料为聚氨酯泡沫，所述颗粒填料的粒径为3-5mm，所述网面空心载体为直径10cm、孔径1.5mm的球形网面PVC塑料球体。
在本实施例中，所述营养液包括如下原料组成：NH4HCO3 0.2g/L、NaNO2 0.25g/L、K2HPO4 0.08g/L、MgSO4·7H20 5mg/L、CaCl2 8mg/L、FeSO4·7H20 2mg/L、ZnSO4·7H200.5mg/L、CoCl2·6H20 0.3mg/L、CuSO4·5H20 0.9mg/L、Na2MoO4·5H20 0.5mg/L和H3BO37mg/L。
在本实施例中，所述碳源为7％wt的甲醇溶液。
在本实施例上述S4步骤中，所述富集培养初期通入营养液的氨氮浓度为50mg/L，累计培养30d后将富集营养液的氨氮浓度提升至100mg/L，累计培养45d后将富集营养液的氨氮浓度提升至150mg/L，此后保持富集营养液的氨氮浓度不变，累积60d结束富集。
经本实施例的培养方法培养后，所述颗粒填料的表面观察到明显的红褐色菌膜，硝化污泥呈现出明显的红色，厌氧反应器内的硝化污泥和填料颗粒间出现大量的气泡，结束富集时总氮去除速率得到0.13kg/(m3·d)。
实施例2
一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，包括如下步骤：
S1、以生活污水为进水，将颗粒填料与硝化污泥混合进行间歇曝气培养，设置曝气温度为30℃，溶解氧浓度为3mg/L，通入空气曝气7h后停止曝气静置沉淀1h，静置结束后排出上清液，加入相同体积的进水静置4h，此为一次曝气培养周期；重复培养周期达到20天即完成颗粒填料的间歇曝气培养；
S2、将S1步骤所得经间歇曝气培养后的颗粒填料填装到网面空心载体内作为挂膜填料层置于厌氧反应器内，投入硝化污泥，并通入富集营养液启动厌氧氨氧化培养；
S3、所述富集营养液流至含有反硝化菌的反硝化反应器内，并定时向反硝化反应器内补充碳源进行反硝化作用产生氮气，将产生的氮气通入厌氧反应器内，使厌氧反应器处于无氧状态；
S4、分阶段提升富集营养液的氨氮浓度进行为期80天的富集培养，当挂膜填料层表面可以观察到明显的红色菌膜，即获得所述厌氧氨氧化菌颗粒，厌氧氨氧化培养启动成功。
在本实施例中，所述生活污水的COD浓度为300mg/L，氨氮浓度为80mg/L，pH为8。
在本实施例中，所述颗粒填料是由粒径为4-6mm的陶粒和珍珠岩混合而成，所述网面空心载体为直径10cm、孔径2mm的正方体网面PVC塑料球体。
在本实施例中，所述营养液包括如下原料组成：NH4HCO3 1.8g/L、NaNO2 2.2g/L、K2HPO4 0.22g/L、MgSO4·7H20 34mg/L、CaCl2 23mg/L、FeSO4·7H20 16mg/L、ZnSO4·7H202.6mg/L、CoCl2·6H20 1.2mg/L、CuSO4·5H20 0.8mg/L、Na2MoO4·5H20 3mg/L和H3BO3 36mg/L。
在本实施例中，所述碳源为5％wt的醋酸钠水溶液。
在本实施例上述S4步骤中，所述富集培养初期通入营养液的氨氮浓度为50mg/L，累计培养30d后将富集营养液的氨氮浓度提升至100mg/L，累计培养45d后将富集营养液的氨氮浓度提升至150mg/L，累计培养60d至80d将富集营养液的氨氮浓度提升至200mg/L后保持不变。
经本实施例的培养方法培养后，所述颗粒填料的表面观察到明显的红色菌膜，硝化污泥呈现出明显的暗红色，厌氧反应器内的硝化污泥和填料颗粒间出现大量的气泡，结束富集时总氮去除速率得到0.25kg/(m3·d)。
实施例3
一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，包括如下步骤：
S1、以生活污水为进水，将颗粒填料与硝化污泥混合进行间歇曝气培养，设置曝气温度为35℃，溶解氧浓度为5mg/L，通入空气曝气8h后停止曝气静置沉淀2h，静置结束后排出上清液，加入相同体积的进水静置5h，此为一次曝气培养周期；重复培养周期达到30天即完成颗粒填料的间歇曝气培养；
S2、将S1步骤所得经间歇曝气培养后的颗粒填料填装到网面空心载体内作为挂膜填料层置于厌氧反应器内，投入硝化污泥，并通入富集营养液启动厌氧氨氧化培养；
S3、所述富集营养液流至含有反硝化菌的反硝化反应器内，并定时向反硝化反应器内补充碳源进行反硝化作用产生氮气，将产生的氮气通入厌氧反应器内，使厌氧反应器处于无氧状态；
S4、分阶段提升富集营养液的氨氮浓度进行为期90天的富集培养，当挂膜填料层表面可以观察到明显的红色菌膜，即获得所述厌氧氨氧化菌颗粒，厌氧氨氧化培养启动成功。
在本实施例中，所述生活污水的COD浓度为500mg/L，氨氮浓度为100mg/L，pH范围为9。
在本实施例中，所述颗粒填料是由粒径为3-5mm的陶粒和火山岩混合而成，所述网面空心载体为直径10cm、孔径1.5mm的球形网面PVC塑料球体。
在本实施例中，所述营养液包括如下原料组成：NH4HCO3 3g/L、NaNO2 2.6g/L、K2HPO4 0.1g/L、MgSO4·7H20 48mg/L、CaCl2 35mg/L、FeSO4·7H20 25mg/L、ZnSO4·7H205mg/L、CoCl2·6H20 1.7mg/L、CuSO4·5H20 2mg/L、Na2MoO4·5H20 1.9mg/L和H3BO3 48mg/L。
在本实施例中，所述碳源为10％wt的葡萄糖和麦芽糖混合水溶液。
在本实施例上述S4步骤中，所述富集培养初期通入营养液的氨氮浓度为50mg/L，累计培养30d后将富集营养液的氨氮浓度提升至100mg/L，累计培养45d后将富集营养液的氨氮浓度提升至150mg/L，累计培养60d将富集营养液的氨氮浓度提升至200mg/L，此后保持富集营养液的氨氮浓度不变，累积培养至90d结束富集。
经本实施例的培养方法培养后，所述颗粒填料的表面观察到明显的红色菌膜，硝化污泥呈现出明显的暗红色，厌氧反应器内的硝化污泥和填料颗粒间出现大量的气泡，结束富集时总氮去除速率得到0.31kg/(m3·d)。
综上所述，本发明提供的一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法及装置，所述培养方法具有厌氧氨氧化启动快速、菌体浓度高且培养周期短的特点，通过将厌氧氨氧化工艺和反硝化工艺整合于一起，能够提供持续稳定的氮源满足厌氧氨氧化过程中的缺氧要求，无需消耗额外的氮源，使整个培养方法更加完善、高效、节约成本且清洁环保，特别适合于工业应用。本发明通过将较大比表面积的颗粒填料装入网面空心载体作为填料层装填于升流式厌氧反应器内，与硝化污泥进行厌氧氨氧化作用，有利于加快厌氧氨氧化菌的启动，有利于厌氧氨氧化菌的快速大量扩培。再者，还可以将颗粒填料装入网面空心载体后做成填料模块将颗粒固定在厌氧池内，使用方便；进一步的，使用后得填料模块还可以取出放到其它厌氧池内继续使用，效率高且可重复利用。本发明通过中储罐和反硝化反应器进行反硝化作用，能够为厌氧氨氧化过程提供持续稳定的氮源和厌氧要求，通过工艺整合和设备的合理设置提高了整个培养装置的效率，减少了人工干预，实现了全自动化快速启动。
上述的具体实施例是对本发明技术方案和有益效果的进一步说明，并非对实施方式的限定。对本领域技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、以生活污水为进水，将颗粒填料与硝化污泥混合进行间歇曝气培养，通入空气曝气，然后停止曝气静置沉淀，静置结束后排出上清液，加入进水静置，此为一次曝气培养周期；重复培养周期达到20天以上即完成颗粒填料的间歇曝气培养；
S2、将S1步骤所得经间歇曝气培养后的颗粒填料填装到网面空心载体内作为挂膜填料层置于厌氧反应器内，投入硝化污泥，并通入富集营养液启动厌氧氨氧化培养；
S3、所述富集营养液流至含有反硝化菌的反硝化反应器内，并定时向反硝化反应器内补充碳源进行反硝化作用产生氮气，将产生的氮气通入厌氧反应器内，使厌氧反应器处于无氧状态；
S4、分阶段提升富集营养液的氨氮浓度进行为期60-90天的富集培养，当挂膜填料层表面可以观察到明显的红色菌膜，即获得所述厌氧氨氧化菌颗粒，厌氧氨氧化培养启动成功。
2.根据权利要求1所述的一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，其特征在于：所述步骤S1中，以生活污水为进水，将颗粒填料与硝化污泥混合进行间歇曝气培养，设置曝气温度为20-35℃，溶解氧浓度为2-5mg/L，通入空气曝气6-8h后停止曝气静置沉淀0.5-2h，静置结束后排出上清液，加入相同体积的进水静置3-5h，此为一次曝气培养周期；重复培养周期达到20天以上即完成颗粒填料的间歇曝气培养。
3.根据权利要求1所述的一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，其特征在于：所述颗粒填料为陶粒、火山岩、聚氨酯泡沫、珍珠岩和沸石中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，其特征在于：所述营养液包括如下原料组成：NH4HCO3 0.2～3g/L、NaNO2 0.2～3g/L、K2HPO4 0.05～0.3g/L、MgSO4·7H20 5～50mg/L、CaCl2 5～50mg/L、FeSO4·7H20 2～30mg/L、ZnSO4·7H20 0.5～5mg/L、CoCl2·6H20 0.2～2mg/L、CuSO4·5H20 0.5～2mg/L、Na2MoO4·5H20 0.5～5mg/L和H3BO3 5～50mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种厌氧氨氧化菌颗粒培养方法，其特征在于：所述碳源为醋酸钠、甲醇、葡萄糖、麦芽糖和糖蜜中的一种或者多种的水溶液。
6.一种厌氧氨氧化菌颗粒培养装置，其特征在于：包括富集营养液罐、升流式厌氧反应器、第一水泵、中储罐、第二水泵和反硝化反应器，所述升流式厌氧反应器、中储罐和反硝化反应器顺次连接；其中，所述富集营养液罐与升流式厌氧反应器通过第一水泵连接，所述升流式反应器的顶端设置有三相分离器，所述三相分离器设置有排液口，所述排液口通过管道与中储罐相连，所述中储罐与反硝化反应器通过第二水泵连接，所述反硝化反应器的顶端设置有出气口，所述出气口通过气体管路与升流式厌氧反应器的底端相连。
7.根据权利要求6所述的一种厌氧氨氧化菌培养装置，其特征在于：所述装置还包括碳源溶液罐和第三水泵，所述碳源溶液罐通过第三水泵与中储罐连接，所述第三水泵定时为中储罐补加碳源。
8.根据权利要求6所述的一种厌氧氨氧化菌培养装置，其特征在于：所述中储罐和反硝化反应器内均设置有液位控制器。
9.根据权利要求6所述的一种厌氧氨氧化菌培养装置，其特征在于：所述升流式厌氧反应器内部设置挂膜填料层，所述挂膜填料层是由颗粒填料填装至网面空心载体内制成的。
10.根据权利要求6所述的一种厌氧氨氧化菌培养装置，其特征在于：所述反硝化反应器内部设置有反硝化填充层，所述反硝化填充层的制备包括如下步骤：(1)将反硝化菌溶解到2-5％海藻酸钠溶液中制得反硝化混合溶液；(2)将反硝化混合溶液滴加到1-3％氯化钙溶液中进行固定化反应制得直径为3-5mm的反硝化菌颗粒；(3)将反硝化菌颗粒放入网面空心载体内即制得所述反硝化填充层。
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