一种氨氧化细菌生长促进剂及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域，具体涉及一种氨氧化细菌生长促进剂及制备方法。
【背景技术】
[0002] 生物脱氮主要是通过硝化细菌和反硝化细菌来完成。硝化细菌属于化能营养型微 生物。生物细胞只能利用以ATP等形态保存的能量，不能直接利用化学反应所释放的自由 能。在好氧代谢中，ATP主要通过呼吸链的氧化磷酸化作用合成。氨氧化磷酸化效率很低， 所能产生的ATP非常有限，这些能量主要用于电子跃迁到较高能级，这使得硝化细菌生长 很缓慢，世代期为8~36h。硝化细菌的细胞壁中肽聚糖含量低，蛋白质和脂肪含量高，因此对 环境变化比较敏感，自然界中天然的硝化细菌适应性和耐受性比较差，在很多条件下无法 与异养型微生物在生长竞争中取得优势。污水处理系统中，当活性污泥中硝化细菌含量较 低时，依靠调节溶解氧和pH等环境条件无法在较短时间内快速生长繁殖，最终导致现有运 行的污水处理系统脱除氨氮能力有限。
[0003] 硝化细菌又分为氨氧化细菌(亚硝酸细菌）和亚硝酸盐氧化细菌(硝酸细菌)，近年 来发展的新型生物脱氮技术如短程硝化-反硝化及短程硝化-厌氧氨氧化都需要将硝化反 应进行到亚硝酸阶段而终止，希望氨氮被氨氧化细菌转化为亚硝酸盐氮后不再继续被氧化 而直接进行反硝化脱氮。因此氨氧化细菌富集培养非常关键。从生化水平上看，硝化反应 是涉及氨单加氧酶、羟胺氧还酶和亚硝酸盐氧化酶共同催化的代谢途径，并伴随着复杂的 物质和能量转化。采用促进剂来提高硝化细菌中氨单加氧酶、羟胺氧还酶的活性、抑制亚硝 酸盐氧化酶的活性，可以控制硝化反应进程，是解决硝化反应进行到亚硝酸阶段而终止的 有效途径之一。
[0004] 目前关于生物促进剂的研究很多，CN200510111874.5、CN200510111876.4、 CN200510111877. 9和CN200510111875.X分别提出了利用不同的金属盐组合而成的硝化菌 生长促进剂，主要成分包括糖蜜、金属盐(铁盐、锰盐、钙盐和镁盐）和吸附剂，使用该促进剂 后氨氮去除率可以提高20%以上。但由于吸附剂主要是沸石粉、硅藻土、粉末活性炭或粉 煤灰等物质，这些吸附剂的投加势必会增大污泥产量。CN201110315549. 6公开了 一种短 程硝化反硝化颗粒污泥的培养方法，其特征是定期投加5~15mg/L羟胺；CN201010168453. 7 公开了一种快速启动缺氧氨氧化生物滤池的方法，其特征是步骤（2)中投加羟胺，诱导 接种污泥向缺氧氨氧化生物膜转变，以上发明主要是利用羟胺对亚硝酸盐氧化菌的抑 制作用，促进短程硝化作用，但是对生长缓慢的氨氧化细菌自身生长并没有促进作用。 CN201410141638. 7公开了一种亚硝化细菌的培养液及制备和培养方法，其培养液配方比较 复杂，除了涉及铁、钙、钾、镁等提供细胞生长的元素，还涉及钴、钥、锰、锌等促进酶合成的 元素。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种氨氧化细菌生长促进剂及制备方法。该 生长促进剂配方简单，制备容易，可以用于氨氧化细菌的培养过程中，也可以直接投加到污 水处理系统中，加速短程硝化-反硝化及短程硝化-厌氧氨氧化工艺的启动并可实现稳定 运行。
[0006] 本发明氨氧化细菌生长促进剂，包括金属盐、多胺类物质、无机酸羟胺和Na2S0 3，# 重量份计，金属盐为40~100重量份，优选为50~80重量份，多胺类物质为5~30重量份，优选 为ΚΓ20重量份，无机酸羟胺为0. 05~1. 5重量份，优选为0. 1~1. 0重量份，Na2S03为ΚΓ40 重量份，优选为20~30重量份；所述的金属盐为钙盐、亚铁盐和铜盐，Ca 2+、Fe2+和Cu2+的摩 尔比为（5~15): (1~8): (0.5~5)，优选为（8~12): (2~6): (1~4)。
[0007] 本发明所述的钙盐为CaS04或者CaCl2，优选CaCl 2 ;亚铁盐为FeS04或者FeCl2，优 选FeCl2 ;铜盐为CuS04或者CuCl2，优选CuCl2。
[0008] 本发明所述的多胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物。
[0009] 本发明所述的无机酸羟胺为盐酸羟胺、硫酸羟胺或者磷酸羟胺中的一种或几种， 优选为盐酸羟胺。
[0010] 本发明所述氨氧化细菌生长促进剂的制备方法，包括如下内容：（1)按照以下组 成及重量份制备金属盐溶液：金属盐为40~100重量份，优选为50~80重量份，所述的金属 盐为钙盐、亚铁盐和铜盐，金属盐中Ca 2+、Fe2+和Cu2+的摩尔配置比例为（5~15) : (1~8): (0. 5~5)，优选为（8~12): (2~6): (1~4);(2)将 ΚΓ40 重量份，优选为 20~30 重量份 Na2S03 加入到金属盐溶液中；（3)使用前将5~30重量份，优选为10-20重量份的多胺类物质和 0. 05~1. 5重量份、优选为0. 1~1. 0重量份的无机酸羟胺加入到金属盐溶液中。
[0011] 本发明步骤（1)所述的钙盐为CaS04或者CaCl2，优选CaCl 2 ;亚铁盐为FeS04或者 FeCl2，优选 FeCl2 ;铜盐为 CuS04 或者 CuCl2，优选 CuCl2。
[0012] 本发明步骤（3)所述的多胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物。所述无机 酸羟胺为盐酸羟胺、硫酸羟胺或者磷酸羟胺中的一种或几种，优选为盐酸羟胺。
[0013] 本发明所述的氨氧化细菌生长促进剂可以用于氨氧化细菌的培养过程，可以用于 提高污水处理系统的氨氮去除效果，还可以用于短程硝化反硝化及短程硝化-厌氧氨氧化 系统的快速启动及受冲击系统的快速恢复。具体需要根据污水性质、处理量和处理效果确 定投加量。在使用过程中，首先将促进剂溶解，然后按照污水中促进剂浓度〇. 5~50mg/L进 行投加。
[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 1、利用金属盐所提供的金属离子作为氨氧化细菌生长所需要的元素，同时作为酶的组 份提高酶的活性，可以快速降解底物，加速酶促反应进程。多胺类物质与金属离子共同作