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专利号: 2023101733511
申请人: 乐山师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 生物化学;啤酒;烈性酒;果汁酒;醋;微生物学;酶学;突变或遗传工程
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种将剩余浓缩污泥驯化为Feammox菌群的方法,其特征在于:污泥驯化操作过程包括四个阶段,所述剩余浓缩污泥为含有大量铁元素的市政污水处理厂剩余浓缩污泥:+ ‑

阶段一:1‑5周期,进水中NH4‑N浓度控制在10‑20mg/L,进水中NO3 ‑N浓度控制在10‑

20mg/L;

+ ‑

阶段二:6‑10周期,进水中NH4 ‑N浓度控制在10‑20mg/L,进水中NO3‑N浓度控制在10‑

20mg/L;在此阶段,每间隔1个周期,进水中COD浓度控制在50‑100mg/L;

+ ‑

阶段三:11‑15周期,进水中NH4 ‑N浓度控制在10‑20mg/L,进水中NO3‑N浓度控制在10‑

3+

20mg/L,进水中Fe 浓度控制在10‑20mg/L;

在此阶段,每间隔1个周期,进水中COD浓度控制在50‑100mg/L;

+ ‑

阶段四:16‑20周期,进水中NH4 ‑N浓度控制在10‑20mg/L,进水中NO3‑N浓度控制在10‑

3+

20mg/L,进水中Fe 浓度控制在10~15mg/L;

上述阶段一到阶段四中,采用序批式操作;进水中含有有机物时的各个周期为1天,进水中无有机物添加时的各个周期为5‑7天。

2.根据权利要求1所述的一种将剩余浓缩污泥驯化为Feammox菌群的方法,其特征在于:阶段一包括以下六个反应:

1)水解酸化:污泥中大部分异养菌在贫营养条件下,逐步发生水解酸化,细胞破裂释放+ +有机物和NH4‑N,表现NH4‑N上升;

‑ ‑

2)反硝化:COD+NO3‑N→NO2‑N/N2;

+ 3+ 2+ 3+ +

3)IRB菌铁还原:COD+NH4‑N+Fe →Fe ,该步骤中的Fe 为NDFO反应生成,此时NH4 ‑N被同化为菌体;

‑ 2+ ‑ 3+

4)NDFO反应:NO3‑N+Fe →NO2‑N/N2+Fe ;

+ 3+ ‑ ‑ 2+

5)Feammox反应:NH4‑N+Fe →N2/NO2‑N/NO3‑N+Fe ;

+ ‑

6)Anammox反应:NH4‑N+NO2‑N→N2;

该阶段的目标是淘汰大部分异养菌,使污泥稳定;并初步富集Feammox和NDFO菌群。

3.根据权利要求1所述的一种将剩余浓缩污泥驯化为Feammox菌群的方法,其特征在于:阶段二包括以下四个反应:‑ ‑

1)反硝化:COD+NO3‑N→N2/NO2‑N;

+ 3+ 2+

2)IRB菌铁还原:COD+NH4‑N+Fe →Fe ;

‑ 2+ ‑ 3+

3)NDFO反应:NO3‑N+Fe →N2/NO2‑N+Fe ;

3+ + ‑ ‑ 2+

4)Feammox反应:Fe +NH4‑N→N2/NO2‑N/NO3‑N+Fe ;

该阶段通过间歇添加有机物,用有机物来促进IRB和反硝化菌的生长和繁殖,从而促进与IRB和反硝化菌分别紧密联合的Feammox菌和NDFO菌;同时,添加有机物便于抑制anammox菌群。

4.根据权利要求1所述的一种将剩余浓缩污泥驯化为Feammox菌群的方法,其特征在于:阶段三包括以下四个反应:‑ ‑

1)反硝化:COD+NO3‑N→N2/NO2‑N;

+ 3+ 2+

2)IRB菌铁还原:COD+NH4‑N+Fe →Fe ;

‑ 2+ ‑ 3+

3)NDFO反应:NO3‑N+Fe →N2/NO2‑N+Fe ;

3+ + ‑ ‑ 2+

4)Feammox反应:Fe +NH4‑N→N2/NO2‑N/NO3‑N+Fe ;

3+

该阶段为了维持整个污泥驯化过程中铁元素浓度的稳定,需逐步补加Fe 。

5.根据权利要求1所述的一种将剩余浓缩污泥驯化为Feammox菌群的方法,其特征在于:阶段四包括以下两个反应:‑ 2+ ‑ 3+

1)NDFO反应:NO3‑N+Fe →N2/NO2‑N+Fe ;

3+ + ‑ ‑ 2+

2)Feammox反应:Fe +NH4‑N→N2/NO2‑N/NO3‑N+Fe ;

该阶段停止投加有机物,逐步降低IRB和反硝化菌两类异养微生物丰度,保证最终富集的自养菌,即目标菌群Feammox菌群,较高的丰度。

6.根据权利要求1所述的一种将剩余浓缩污泥驯化为Feammox菌群的方法,其特征在于:整个污泥驯化过程中pH值的范围为6.5‑7.0。

7.根据权利要求1所述的一种将剩余浓缩污泥驯化为Feammox菌群的方法,其特征在于:四个阶段中,均保留NDFO菌群,通过NDFO菌群和Feammox菌群共存,利用NDFO菌群为

3+

Feammox菌群提供生长繁殖所需的底物Fe 。

8.根据权利要求1所述的一种将剩余浓缩污泥驯化为Feammox菌群的方法,其特征在于:有机物包括葡萄糖、蔗糖、醋酸盐、柠檬酸盐、丁二酸盐。