申请日2014.10.31
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号C02F101/20; C02F11/00
摘要
本发明公开了一种快速缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制的方法，所述方法将重金属污染的厌氧氨氧化污泥，用蒸馏水清洗，将水洗后的污泥加入密闭容器中，加入pH值为7.40～7.60的清洗液，通入氩气除氧后密闭;再放入30～35℃恒温摇床中，在150～200rpm下避光振荡，最后将振荡后的泥水混合物离心，取沉淀即为缓解重金属抑制的厌氧氨氧化污泥;本发明方法可有效缓解重金属对厌氧氨氧化污泥的抑制作用，高效去除污泥表面吸附的重金属，快速提高厌氧氨氧化细菌的脱氮活性。
权利要求书
1.一种快速缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制的方法，其特征在 于所述方法为：(1)取重金属污染的厌氧氨氧化污泥，用去离子水清洗，将 水洗后的污泥加入密闭容器中，加入pH值为7.40～7.60的清洗液，通入氩气 除氧后密闭;(2)将密闭容器放入30～35℃恒温摇床中，在150～200rpm下 避光振荡，形成上层清液和下层污泥的泥水混合物，振荡至下层污泥中重金 属去除率大于80%，且上层清液中重金属离子浓度在1h内的变化小于5%; 最后将振荡后的泥水混合物离心，取沉淀即为缓解重金属抑制的厌氧氨氧化 污泥;
所述清洗液为含终浓度0.1～2mM EDTA二钠的培养液，所述培养液组成 为：100mg·L-1基质NH4+-N、100mg·L-1基质NO2--N，所述基质NH4+-N与 基质NO2--N浓度比为1:1，无机盐浓缩液50ml·L-1，微量元素Ⅰ1.25ml·L-1和微量元素Ⅱ1.25ml·L-1，溶剂为蒸馏水;
所述微量元素Ⅰ组成为：EDTA 5.00g·L-1，FeSO49.14g·L-1，溶剂为蒸馏 水;
所述微量元素Ⅱ组成为：EDTA 15.0g·L-1，ZnSO4·7H2O 0.430g·L-1， CoCl2·6H2O 0.240g·L-1，MnCl2·4H2O 0.990g·L-1，CuSO4·5H2O 0.250g·L-1， NaMoO4·2H2O 0.220g·L-1，NiCl2·6H2O 0.210g·L-1，H3BO40.014g·L-1，溶剂 为蒸馏水;
所述的无机盐浓缩液成分为：NaH2PO40.2g·L-1，MgSO4·7H2O 1.172 g·L-1，CaCl20.113g·L-1，NaHCO316.8g·L-1，溶剂为蒸馏水。
2.如权利要求1所述快速缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制的方 法，其特征在于所述清洗液是用2M稀盐酸和1M NaOH水溶液将pH调节至 7.40～7.60。
3.如权利要求1所述快速缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制的方 法，其特征在于所述重金属污染的厌氧氨氧化污泥与清洗液体积比为1:5～15， 污泥浓度为2.0～3.0gVSS·L-1。
4.如权利要求1所述快速缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制的方 法，其特征在于所述重金属污染的厌氧氨氧化污泥中重金属终浓度为1～20 gCu/gSS。
5.如权利要求1所述快速缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制的方 法，其特征在于所述重金属包括Cu、Zn、Ni、Cr和Cd。
6.如权利要求1所述快速缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制的方 法，其特征在于所述泥水混合物在1600～2000g下离心30～40min，获得缓解 重金属抑制的厌氧氨氧化污泥。
说明书
一种快速缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制的方法
(一)技术领域
本发明涉及一种提高厌氧氨氧化污泥活性的方法，特别涉及一种快速 缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制作用的方法。
(二)背景技术
近年来含氨废水过量排放，造成了水体富营养化等一系列生态环境问 题。含氨废水的高效低耗处理一直是污水处理领域的难题。
厌氧氨氧化工艺因其无需外加有机碳源、脱氮负荷高、运行费用低、 占地空间小等优点成为目前最经济的新型生物脱氮工艺之一。经过二十多 年的研究和应用，厌氧氨氧化技术已经在市政污泥水处理领域得到了成功 应用，未来扩展应用于工业废水处理领域是其发展的必然。但是，一方面 由于厌氧氨氧化菌生长缓慢(倍增时间长达11d)，且对环境条件敏感，另 一方面由于实际废水成分复杂，常含有厌氧氨氧化菌的抑制物，限制了厌 氧氨氧化工艺在实际工业废水处理工程中的应用。
而重金属就是多种含氮废水中常见的有毒污染物之一，禽畜养殖废 水、垃圾渗滤液、制革等高含氮废水中含有的重金属离子(如Cu2+、Zn2+) 一直是制约厌氧氨氧化脱氮技术进一步应用的障碍。而且含重金属废水成 分复杂，重金属之间以及重金属与其他抑制物之间存在复杂的互作作用 (增强、相加、无关、拮抗)，短期会对微生物产生急性毒性影响，某些 重金属还会长期蓄积在微生物中，破坏细胞膜，抑制酶活。
现有的关于受重金属抑制微生物的恢复研究中，采用的策略主要有预 处理、pH、FA、进水基质浓度、负荷、抑制剂浓度、污泥驯化、菌种流 加等调控，存在针对性不强，恢复时间长，恢复效果不明显等弊端。急需 开发新方法、新策略。
针对这些问题，本发明提出了一种快速缓解重金属对厌氧氨氧化细菌毒性 作用的方法。可有效缓解重金属对厌氧氨氧化污泥的抑制作用，高效去除 污泥表面吸附的重金属，快速提高厌氧氨氧化细菌的脱氮活性。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种快速缓解重金属对厌氧氨氧化污泥活性抑制 作用的方法。
本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种快速激活重金属污染的厌氧氨氧化污泥活性的方法， 所述方法为：(1)取重金属污染的厌氧氨氧化污泥，用去离子水清洗(优 选清洗5～8次)，将水洗后的污泥加入密闭容器中，加入pH值为7.40～7.60 的清洗液，通入氩气除氧后密闭;(2)将密闭容器放入30～35℃恒温摇床 中，在150～200rpm下避光振荡，形成上层清液和下层污泥的泥水混合物， 振荡至下层污泥中重金属去除率大于80%，且上层清液中重金属离子浓 度在1h内的变化小于5%;最后将振荡后的泥水混合物离心，取沉淀即 为缓解重金属抑制的厌氧氨氧化污泥;
所述清洗液为含终浓度0.1～2mM EDTA二钠的培养液，所述培养液 组成为：50～100mg·L-1基质NH4+-N、50～100mg·L-1NO2--N，所述基质 NH4+-N与基质NO2--N浓度比为1:1，无机盐浓缩液50ml·L-1，微量元素 Ⅰ1.25ml·L-1和微量元素Ⅱ1.25ml·L-1，溶剂为蒸馏水;
所述微量元素Ⅰ组成为：EDTA 5.00g·L-1，FeSO49.14g·L-1，溶剂为 蒸馏水;
所述微量元素Ⅱ组成为：EDTA 15.0g·L-1，ZnSO4·7H2O 0.430g·L-1， CoCl2·6H2O 0.240g·L-1，MnCl2·4H2O 0.990g·L-1，CuSO4·5H2O 0.250g·L-1， NaMoO4·2H2O 0.220g·L-1，NiCl2·6H2O 0.210g·L-1，H3BO40.014g·L-1， 溶剂为蒸馏水;
所述的无机盐浓缩液成分为：NaH2PO40.2g·L-1，MgSO4·7H2O 1.172 g·L-1，CaCl20.113g·L-1，NaHCO316.8g·L-1，溶剂为蒸馏水。
进一步，所述清洗液是用2M稀盐酸和1M NaOH水溶液将pH调节 至7.40～7.60。
进一步，所述重金属污染的厌氧氨氧化污泥与清洗液体积比为1:5～15 (优选1:10～11)，污泥浓度为2.0～3.0gVSS·L-1(即厌氧氨氧化污泥与清 洗液的混合物中污泥浓度为2.0～3.0gVSS·L-1)。
进一步，所述重金属污染的厌氧氨氧化污泥中重金属终浓度为1～20 gCu/gSS。
进一步，所述重金属包括Cu、Zn、Ni、Cr和Cd，优选Cu。
进一步，优选所述泥水混合物在1600～2000g下离心30～40min，获 得缓解重金属抑制的厌氧氨氧化污泥。
本发明所述重金属污染的厌氧氨氧化污泥是指长期在高浓度重金属 离子(5～12mg/L)胁迫下运行的厌氧氨氧化污泥。
本发明的优点主要体现在：本发明方法可有效缓解重金属对厌氧氨氧 化污泥的抑制作用，高效去除污泥表面吸附的重金属，快速提高厌氧氨氧 化细菌的脱氮活性。