【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及含氮廢水處理，特別是涉及一種以鐵載體強化硫循環微生物系統脫氮的方法。
技術介紹
1、生活污水、工業廢水等廢水中含有大量的氮素，若直接排入水體容易導致水體富營養化，城鎮污水處理廠污染物排放標準中要求tn≤15?mg/l（一級a），因此脫氮一直是污水處理的重點，其中，污水中的硝酸鹽氮去除是很大的一個問題。針對硝態氮的去除，目前最經濟高效的方法便是生物反硝化，異養生物反硝化的相關工藝最為成熟，在國內外廣泛應用。雖然異養反硝化脫氮效果佳，但是碳源投加量大，污泥產量大、運行成本高，尤其對于一些低c/n的廢水如城鎮生活污水、工業廢水尾水等，脫氮效果并不理想。
2、生物的自養反硝化相比于異養反硝化，具有污泥產量低的應用優勢，可以減少后續污泥處置帶來的運行成本，常見的自養反硝化電子供體包括氫、鐵和硫自養反硝化可以大大減少碳源投加的成本。硫自養反硝化（sad）作為目前主流的自養反硝化工藝，其是指在缺氧或厭氧條件下，由硫氧化細菌氧化還原態硫對硝酸鹽進行還原的生物過程，利用硫作為電子供體，因此具有顯著的減碳效益。與此同時sad也存在一定缺點，如：s2-在系統中易損失等。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術的目的是提供一種以鐵載體強化硫循環微生物系統脫氮效益的方法，在硫循環微生物系統中，fe2+通過形成以fes為形式的鐵載體，有效的將硫化物固定在系統中，防止其逸出，而且當系統中電子供體不足，其能夠作為生物反硝化的替代電子供體，減少對外部碳源需求，硫酸鈉作為硫自養反硝
2、為了實現上述目的，本專利技術提供了一種以鐵載體強化硫循環微生物系統脫氮的方法，該方法是將硫酸鹽還原菌和脫氮硫桿菌一起接種到含有鐵離子或亞鐵離子的培養基中馴化；將馴化后的復合菌劑用于廢水脫氮。
3、鐵離子選擇硫酸鐵、硝酸鐵、氯化鐵中的至少一種；亞鐵離子選擇硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵中的至少一種。
4、所述的含有亞鐵離子的培養基配方為：0.4~2?g/l?c6h12o6，0.4~4?g/l?kno3，0.1~0.5?g/l?na2so4，0.04~0.1?g/l?kh2po4，0.1~0.3?g/l?feso4；含鐵離子的培養基配方是將所述的含有亞鐵離子的培養基配方中0.1~0.3?g/l?feso4替換為0.1~0.4?g/l?fe2(so4)3。
5、所述的馴化條件為15~40?℃、80~200?rpm，厭氧黑暗，馴化時間為3~5天；培養基中ph為6~9，利用磷酸溶液和氫氧化鈉溶液調節ph。優選1?mol/l的磷酸溶液和1?mol/l的氫氧化鈉溶液。
6、進一步地，
7、硫酸鹽還原菌和脫氮硫桿菌馴化時的接種體積比例為1~5；馴化后菌劑中硫酸鹽還原菌和脫氮硫桿菌的濃度范圍均為104~105cfu/ml。
8、將馴化后的復合菌劑接種到含氮廢水中，廢水與復合菌劑體積比例為0.5~5，添加碳源至cod/n為3~5，在厭氧黑暗條件下，于15~40℃、80~200?rpm，ph為6~9下進行培養，去除廢水中的硝態氮。
9、脫氮時間為6~24?h。
10、含氮廢水中的no3--n濃度控制在50~1000?mg/l。
11、碳源選擇葡萄糖、蔗糖和木糖中的至少一種。
12、硫酸鹽還原：在厭氧條件下，菌劑中的硫酸鹽還原菌利用有機碳源提供的電子，將硫酸鹽還原成h2s、hs-和s2-等硫化物，為硫自養反硝化提供電子供體。
13、硫自養反硝化：在厭氧條件下，菌劑中的脫氮硫桿菌將硫酸鹽還原生成的硫化物作為電子供體，向水樣中的硝態氮提供電子，硝酸鹽氮轉變為氮氣，硫化物則轉變回硫酸根。以硫化物為電子供體，解決了傳統硫自養反硝化的傳質效率不佳的問題。
14、鐵載體強化：fe2+通過形成以fes為形式的鐵載體，有效的將s2-固定在系統中，防止其逸出，而且當系統中電子供體不足，其能夠作為生物反硝化的替代電子供體，減少對外部碳源需求，同時能夠增強系統的抗沖擊負荷能力，以fes為形式的鐵載體還能夠促進生物系統中生物反硝化關鍵酶的活性。
15、與現有技術相比，本專利技術提供了一種以鐵載體強化硫循環微生物系統脫氮效益的方法，具有以下效果：
16、（1）本專利技術充分利用了常見低碳含氮廢水的水質特征，這類廢水中含有污染物如硫酸鹽等，鐵載體強化硫循環生物脫氮菌劑利用硫酸鹽還原菌將硫酸鹽還原成h2s、hs-和s2-等硫化物，為硫自養反硝化提供電子供體，脫氮硫桿菌能夠利用水中的硫化物來實現自養脫氮去除水中硝酸鹽，而亞鐵則可以與s2-形成fes沉淀物，有效的將s2-固定在系統中，防止其逸出，當系統中添加的是三價鐵，也可以轉變成二價鐵，而且當系統中電子供體不足，其能夠作為生物反硝化的替代電子供體，以fes為形式的鐵載體還能夠促進生物系統中生物反硝化關鍵酶的活性，同時還能增強微生物的絮凝效果，增強系統抗沖擊負荷能力，從而增強系統脫氮穩定性。
17、（2）鐵載體強化硫循環微生物系統具有高效的低碳脫氮性能，適用于低碳廢水的脫氮處理，在15~40℃，cod/n為3~5的條件下，硝態氮去除率可達95%以上，對于去除低碳廢水中的硝態氮有良好的應用前景。
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1.一種以鐵載體強化硫循環微生物系統脫氮的方法，其特征在于，包括以下步驟：將硫酸鹽還原菌和脫氮硫桿菌一起接種到含有鐵離子或亞鐵離子的培養基中馴化；將馴化后的復合菌劑用于廢水脫氮。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，鐵離子選擇硫酸鐵、硝酸鐵、氯化鐵中的至少一種；亞鐵離子選擇硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的含有亞鐵離子的培養基配方為：0.4~2?g/L?C6H12O6，0.4~4?g/L?KNO3，0.1~0.5?g/L?Na2SO4，0.04~?0.1g/L?KH2PO4，0.1~0.3g/L?FeSO4；含鐵離子的培養基配方是將所述的含有亞鐵離子的培養基配方中0.1~0.3?g/LFeSO4替換為0.1~0.4?g/L?Fe2(SO4)3。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的馴化條件為15~40℃、80~200rpm，厭氧黑暗，馴化時間為3-5天；培養基中pH為6~9，利用磷酸溶液和氫氧化鈉溶液調節pH。
5.根據權利要求1所述的方法
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將經鐵離子或亞鐵離子馴化后的復合菌劑接種到含氮廢水中，廢水與復合菌劑體積比例為0.5~5，添加碳源至COD/N為3~5，在厭氧黑暗條件下，于15~40℃、80~200?rpm、pH為6~9下進行培養，去除廢水中的硝態氮。
7.根據權利要求1或6所述的方法，其特征在于，脫氮時間為6~24?h。
8.根據權利要求1或6所述的方法，其特征在于，含氮廢水中的硝態氮濃度控制在50~1000?mg/L。
9.根據權利要求1或6所述的方法，其特征在于，碳源選擇葡萄糖、蔗糖和木糖中的至少一種。
...【技術特征摘要】
1.一種以鐵載體強化硫循環微生物系統脫氮的方法，其特征在于，包括以下步驟：將硫酸鹽還原菌和脫氮硫桿菌一起接種到含有鐵離子或亞鐵離子的培養基中馴化；將馴化后的復合菌劑用于廢水脫氮。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，鐵離子選擇硫酸鐵、硝酸鐵、氯化鐵中的至少一種；亞鐵離子選擇硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的含有亞鐵離子的培養基配方為：0.4~2?g/l?c6h12o6，0.4~4?g/l?kno3，0.1~0.5?g/l?na2so4，0.04~?0.1g/l?kh2po4，0.1~0.3g/l?feso4；含鐵離子的培養基配方是將所述的含有亞鐵離子的培養基配方中0.1~0.3?g/lfeso4替換為0.1~0.4?g/l?fe2(so4)3。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的馴化條件為15~40℃、80~200r...
【專利技術屬性】
技術研發人員：文樹龍，熊幽鎮，黃婧，陳躍輝，劉興旺，許銀，
申請(專利權)人：湘潭大學，
類型：發明
國別省市：
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